깜짝 과학실험

                                  강성기 지음 / 도서출판 바른사

2. 초 냉동의 세계  

             

                                               드라이아이스가 무엇이냐고 물어 보면 아는 사람은 별로 없습니다.
그러나 아이스크림점에서 '아이스크림이 녹지 않게 넣어 주는 얼음처럼 생기고 하얀 연기가 나는 흰 덩어리' 라고 하면 쉽게 알 수 있을런지요?

   우리가 쉽게 보아 오면서도 관심을 갖지 않으니까 지나쳐 버렀지만 아이스크림점에 가서 조금만 얻어 오세요.  아이스크림을 만들어 먹기도 하고... 펑! 빵! 터뜨리기도. 하여튼 드라이아이스로 이산화탄소의 성질도 알아보고, 급히 낭각된 물체들이 나타내는 여러 가지 신기하고 재미있는 놀이들을 너무나 많이 할 수 있답니다.

 

* 필요한 것은?

 드라이 아이스, 작은 플라스틱통, 나무 젓가락, 셀로판 테이프, 양초, 성냥, PET병, 가위, 칼, 종이, 고무 밴드, 스티로폼 과녁등 기타재료.

 

* 어떻게 할까요?

[ 어느 촛불이 먼저 꺼질까요? ]

 1. 길이가 다른 양초 3개를 수조에 고정 시킨다.

 2. 각각의 양초에  불을 붙인다.

 3. 드라이아이스를 몇조각 넣는다.

 4. 길이가 다른 3개의 양초중 어느것이 먼저 불이 꺼지는가? 까닭을 생각해 보자.

 

[ 고무로 만든창 ]

     

 

 1. 수조에 드라이아이스를 넣고 알콜을 붓는다.

 2. 나무젓가락 끝에 노란 고무줄을 끼운다.

 3. 고무관을 가위로 2-3CM정도 비스듬히 자른다.

 4. 드라이 아이스와 알콜이 든 수조에 고무창을 넣고 약 10초후쯤 꺼내어 과녁을 향해  던진다.

 

[ 장미꽃 깨트리기 ]

 1. 드라이아이스와 알콜이 든 수조에 장미꽃을 담근다.

 2. 30초정도 지난후 장미꽃을 꺼내 책상에 내리쳐 보자

 

[ 날 달걀로 못 박기 ]

 1. 드라이 아이스와 알콜이 든 수조에 날달걀을 넣는다.

 2. 5분정도 지난후 달걀을 꺼낸다.

 3. 나무판에 못이나 송곳을 대고 달걀로 내리쳐 못을

    박아보자.

 

[ 바나나로 못 박기 ]

 1. 드라이 아이스와 알콜이 든 수조에 바나나를 넣는다.

 2. 3분정도 지난후 바나나를 꺼내 활동 3과 같이 못을 박아 보자.

 

[ 날달걀 속 보기 ]

 1. 드라이 아이스와 알콜이 든 수조에 날달걀을 넣는다.

 2. 5분정도 지난후 달걀을 꺼내 책상이나 바닥에 두들겨 깨트려 달걀안을 관찰해 보자.

 

[ 아이스크림 만들기 ]

 1. 물에 설탕등 여러 가지 아이스크림의 재료를 넣는다.

 2. 재료를 작은 플라스틱통에 넣고 나무 젓가락을 꽂는다.

 3. 알콜과 드라이아이스가 든통에 담그고 5 분정도 지난후 꺼낸다.

 

[ 대포 만들기 ]

 1. 도화지를 단단히 말아 병 입구에 꼭 맞게 만든다.

  (고무마개를 끼우듯이 단단히 만든다.

 2. 빈 PET병에 드라이아이스를 몇조각 넣는다.

  (이때 알콜을 몇방울 떨어뜨려 주면 결과가 빨리진행  된다.)

 3. 병입구에 종이포탄을 끼운다.

 4. 과녁을 향해 겨누고 조금 기다리면 종이 포탄이 날아간다.

 

 

[ 권총 만들기 ]

  

        

1. 먼저 나무 젓가락에 필름통를 대고 고무줄로 테이프로 고정을 시킨다.

 2. 다른 한쪽에 반을 자른 나무젓가락 두 개 대고 고무밴드로 감아 삼각형 모양의 손잡      이를 만든다.

 3. 필름통속에 작은 드라이 아이스조각을 넣고 뚜껑을 닫는다.

 4. 과녁을 겨누고 있으면 조금후에 뻥하는 소리와 함께 뚜껑이 날아간다.

 5. 두사람이 권총을 들고 결투를 해 본다.

* 왜 그럴까요?

 드라이아이스는 고체 이산화탄소로 영하 78의 낮은 온도를 유지하기 때문에 아이스크림을 보관한다든지, 더 낮은 온도를 유지해야 하는 경우에 주로 사용 됩니다.

 드라이아이스에 알콜을 섞으면 영하 80도까지 급냉각 되는데, 알콜은 기화될 때 물보다 더 많은 열을 필요로 하기 때문에 드라이아이스의 자체 온도보다 더 낮추어 줍니다. 또한 냉각되는 면적을 넓혀 주기 때문에 다른 물체의 온도를 더 빨리 낮추어 줄 수 있습니다.

 

[ 어느 촛불이 먼저 꺼질까요? ]

 # 고체 상태의 드라이아이스는 상온에서 승화하여 기체의 이산화탄소로 변합니다.이산화 탄소는 공기보다 무거워 밑부분부터 채워지기 때문에 길이가 짧은 양초의 불이 먼저 꺼지게 되고 상대적으로 길이가 긴 촛불은 나중에 꺼지게 됩니다.

 고체 드라이아이스의 승화 현상 현상과 기체 이산화탄소의 공기보다 무겁다는 성질을 알 수 있습니다.

 

[ 고무로 만든 창 ]

  # 꽁꽁 얼려진 고무창은 스치로폼 과녁에 간단히 꽂히게 되며,꽂힌 드라이아이슨 고무창은 잠시후 곧 흐늘흐늘해 집니다.

 

[ 장미꽃 깨트리기 ]

  # 장미꽃이 순식간에 냉각되어 산산히 깨트려 집니다.

[ 날달걀과 바나나로 못 박기 ]

  # 단단히 얼려진 날달걀과 바나나는 딱딱해져서 나무판에도 못을 박을 수 있습니다.

 

[ 날달걀 속 보기 ]

  # 얼려진 날달걀을 깨트려보면 달걀안의 속모양을 볼 수 있는데, 이는 삶은 달걀의 속 모양과 비슷 합니다.시간이 지나 달걀이 녹기 시작하면 다시 흐물흐물해 집니다.

 

[ 아이스크림 만들기 ]

  # 아이스크림의 재료를 여러 가지로 섞어 맛을 내어 만들면 맛있는 간식을 만들 수 있습니다.

 

[ 대포 만들기와 권총 만들기 ]

 # 드라이 아이스는 상온에서 곧바로 기체로 승화하여 부피가 크게 늘어 납니다. 그러므로 빈 필름통 속에서 승화한 드라이 아이스의 부피가 늘어나기 때문에 통 속의 압력이 증가하여 뚜껑을 밖으로 강하게 밀어내기 때문 입니다.

 또한 드라이아이스 대포나 권총은 발사되는 순간을 예측할 수 없이, 어는 순간에 발사 되기 때문에 더욱 더 매력을 느낄 수 있습니다.