실험으로 함께하는  과학놀이

                              강성기 지음 / 도서출판 바른사

제 8 장   재미 있어요

3.  페트병 속의 구름나라

 

'하늘엔 조각 구름 떠 있고 강물엔 유람선이 떠 있고…….'라는 노래 가사가 있죠? 유람선은 배를 만들면 되겠지만 구름은 어디서 구할 수 없을까요?

물론 과학하는 친구들은 걱정할 필요가 없어요. 실험을 통해서 간단하게 구름을 만들 수 있거든요. 알코올과 공기의 압력만 있다면요. 그럼, 다같이 구름을 만들러 출발!

              

? 필요한 것은

발 펌프, 페트병, 철사, 펜치, 알코올, 플러스펜 깍지

? 어떻게 할까요?

1. 고무 마개에 플러스 펜 깍지를 끼운다(고무 마개는 6호가 적당).

2. 볼펜 껍질이 끼워진 고무 마개를 페트병에 끼운다.

3. 고무 마개가 움직이지 않게 페트병 마개 부분을 철사로 꽉 죈다.

4. 볼펜 깍지에 펌프를 연결하여 공기를 압축시키며 병에다 손을 갖다대어 뜨거워짐을 확인해 보자.

5. 펌프와 볼펜의 연결 부분을 분리시키면서 압축된 공기를 서서히 빼내고 알코올을 한 방울 넣는다(알코올은 물보다 더 낮은 온도에서 쉽게 기체 상태로 됨).

6. 다시 펌프를 연결하여 공기를 압축시킨다.

7. 펌프와 볼펜 깍지의 연결 부분을 분리시켜 압축된 공기를 빼내면서 페트병 속에서 일어나는 변화를 관찰해 보자(이런 장치를 만들기가 어려우면 페트병에 따뜻한 물을 조금 넣고 뚜껑을 닫아 손으로 꽉 눌렀다 놓아도 어렴풋이 구름의 현상이 보이기도 합니다).

 

 

? 왜 그럴까요?

페트병 속에 펌프를 연결하여 공기를 계속 압축시키면 병 속의 공기의 압력이 점점 높아지게 되고 온도가 올라가게 되면서 따뜻해짐을 손끝으로 느낄 수 있습니다.

이때 압축된 페트병에, 펌프와 연결된 부분을 분리시키면서 공기를 빼내 주면 페트병 속의 공기가 갑자기 팽창되면서 차가워져 온도가 내려가게 됩니다.

또 응결된 물방울들로 병 속이 흐려지면서 구름이 생기게 되는 현상을 관찰할 수 있습니다.

펌프를 다시 연결하여 공기를 압축시키면 다시 기온이 올라가 구름이 사라지는 것을 관찰 할 수 있습니다