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시험관 끓이기 - 압력은 얼마나 될까? 목록

조회 : 2511 | 2014-06-23

<이 실험은 매우 위험합니다. 절대 집에서 따라하지 마세요!>

  

 

 

 실험 요약

- 밀폐된 시험관 안에서 액체를 끓일 때 시험관 내부의 압력을 알아보는 실험.

기계식 온도계를 꽂은 시험관에 염료를 탄 물을 담고, 입구를 에폭시 수지로 밀봉하고 수평으로 고정한 뒤 가스 토치로 가열한다. 이 때 실험관 내부의 압력을 온도로 추정할 수 있다.

앞의두 실험에서 시험관에 고무 마개를 꽂았을 때는 마개의 접착부가 완벽히 밀폐되지 않아서 입구쪽으로 증기가 새어나오면서 터졌는데, 에폭시 수지로 시험관을 밀봉한 이번 실험에서는 유리부분이 압력을 견디지 못하고 폭발하는 모습을 볼 수 있다.

 

과학 지식

해수면 고도의 일반 기압 상황에서 일반적으로 물은 100℃에서 끓기 때문에 그 이상 온도가 올라가지 않지만, 밀폐된 시험관 내부에서는 온도가 지속적으로 상승하여 333℉에 이른다. (≒167℃) 이를 포화 증기 표에서 찾아보면 해당 압력은 92psi(약 6.2기압)이 된다.

밀폐된 공간 안에 지속적인 열을 가할 경우 압력이 상승하게 되고, 압력이 높을 수록 물의 끓는 점이 높아지기 때문에 온도를 계속 높일 수 있는 것이다.

 

※ 이 실험은 정확하게 통제된 상황에서 이루어진 것이 아니기 때문에, 온도 및 압력 측정치는 상황에 따라 달라질 수 있음을 알립니다.

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