산에 올라가면 밀폐된 공기주머니는 왜 부풀까?
밀폐된 주머니 안의 공기량과 온도가 일정할 때 바깥 기압이 낮아지면 부피가 커집니다. 출발 기압·도착 기압·처음 부피를 바꾸며 관계를 확인합니다.
그림에서 무엇을 볼까요?
같은 양의 공기가 높은 기압에서는 작은 부피를, 낮은 기압에서는 큰 부피를 차지하는 모습을 비교한 그림입니다.
해수면에서 닫은 말랑한 주머니를 산으로 옮기면 주머니 바깥에서 누르는 공기의 압력이 줄어듭니다. 안쪽 공기는 바깥 압력과 균형을 이루는 동안 주머니를 더 크게 펼칩니다.
밀폐되어 있다면 공기 분자 수가 늘어서 부푸는 것은 아닙니다. 같은 양의 공기가 더 큰 공간을 차지합니다.
함께 확인할 점
온도와 공기량이 일정하고 주머니가 자유롭게 늘어난다는 보일의 법칙 모형입니다. 딱딱한 용기, 파손 위험, 급격한 온도 변화는 포함하지 않습니다.
생각해 볼 질문
과자 봉지의 크기 변화가 기압 때문인지 온도 때문인지 구분하려면 무엇을 함께 기록해야 할지 적어 보세요.
