깜짝 과학실험

                                  강성기 지음 / 도서출판 바른사


 22. 물로 만든 아파트- 2

 

 앞의 실험에서는 여러 가지 종류의 액체를 이용한 층 쌓기를 하였습니다. 여러 액체들의 밀도가 각각 다르기 때문에 쉽게 할 수 있었습니다만 한 가지의 액체만 가지고도 여러 층을 쌓을 수 있을까요?

 물 한가지로 층을 쌓을 수 있도록 해 보세요. 물은 모두 밀도가 같기 때문에 아무리 섞이지 않게 하려고 하여도 곧 섞이고 만답니다. 어떻게 하면 서로 섞이지 않게 할 수 있을까요?  설탕이나 소금을 이용해 밀도를 다르게 해 보세요. 설탕보다는 소금을 이용하면 더 효과를 볼 수 있을 거예요.

 

 

 

* 필요한 것은

  종이컵 7개, 소금, 찻 숟가락, 식용색소, 스포이드 또는 작은 식염수병, 메스실린더

 

* 어떻게 할까요?

 1. 종이 컵 3개에 같은 양의 물을 넣고 각각 번호를 붙인다.(종이 컵 1/3 정도의 물)

 2. 번호 순서대로 3개의 각 컵에 소금의 양을 증가 시키며 녹인다.

   1 번컵 : 물                          2 번컵 : 물+소금 3숟가락

   3 번컵 : 물+소금 6 숟가락

 3. 1 번컵 부터 빨강, 노랑, 파랑색의 순서로 색소를 타서 용액을 만든다.

 4. 메스실린더에 제일 먼저 3번 컵의 파랑색 소금물을 스포이드나 식염수 병으로 빨아  올린 후, 조심스럽게 컵의 벽을 따라 흘러내리게 넣어 준다.

 5. 2.1 번컵의 순서대로 4번과 같은 요령으로 천천히 조심스럽게 넣어 준다.

 

 # 위의 방법을 터득하였다면 다음의 방법으로 많은 층을 쌓아 보세요.

 

 6. 종이 컵 7개에 같은 양의 물을 넣고 각각 번호를 붙인다.(종이 컵 1/3 정도의 물)

 

 7. 번호 순서대로 7개의 각 컵에 소금의 양을 증가시키며 녹인다.

   1 번컵 : 물                                  2 번컵 : 물+소금 1 숟가락

   3 번컵 : 물+소금 2 숟가락            4 번컵 : 물+소금 3 숟가락

   5 번컵 : 물+소금 4 숟가락            6 번컵 : 물+소금 5 숟가락

   7 번컵 : 물+소금 6 숟가락   

 

 8. 1 번컵 부터 빨, 주, 노, 초, 파, 남, 보라색의 순서로 물감을 타서 용액을 만든다.

 

 9. 메스실린더에 제일 먼저 7번 컵의 보라색 소금물을 스포이드나 식염수 병으로 빨아 올린후, 조심스럽게 컵의 벽을 따라 흘러내리게 넣어 준다.

10. 6.5.4.3.2.1컵의 순서대로 9 번과 같은 요령으로 천천히 조심스럽게 넣어 준다.

 

 * 왜 그럴까요?

 

처음에는 소금의 양을 3숟가락 차이를 두어 3가지 정도의 층만 쌓을 수 있도록 해 봅니다.  소금의 양 차이가 많이 날 수록 밀도 치이가 커져 쉽게 층을 이룰 수 있답니다. 어느정도 방법을 터득하면 7가지의 층을 쌓도록 합니다.

 보통 물위에 물을 쌓으면 아무리 조심스럽게 흘려도 물끼리 섞이고 맙니다. 같은 물끼리는 밀도가 서로 같기 때문에 분자간에 잡아 당기는 힘이 커서 서로 잘 섞이는 것입니다.

 위 실험에서 물을 쌓을 수 있는 이유는 무엇일까요? 소금물의 진하기를 달리해서 밀도가 달라졌기 때문이랍니다. 같은 양의 물에 소금의 양을 다르게 해서 녹였기 때문에 소금을 가장 많이 녹인 7번이 가장 무겁게 됩니다. 따라서 7번 컵의 보라색 소금물의 밀도가 가장 크고, 소금물을 넣지 않은 1번 컵의 빨간 색 용액의 밀도가 가장 작게 됩니다.

 앞에서 실험한 것처럼 물과 기름처럼 완전히 경계가 뚜렷할 만큼 쌓이는 것이 아니라 흔들어 주면 금방 서로 섞이게 됩니다. 하지만 흔들리지 않게 보관만 잘하면 2-3일 정도는 유지됩니다.