찌그러진 탁구공 펴는법 [샤를의 법칙]

 

 

안녕하세요 독자님들:) 독자님들은 무슨 운동을 좋아하시나요?

저는 주말마다 탁구를 즐겨하곤 합니다. 가족들과 가까워지는 느낌이고, 어떤 사람이던 쉽게 배울 수 있다는게 장점인거 같아요.

그런데 탁구를 치다보면 찌그러진 탁구공이 한두개가 아닙니다. 발로 밟아서 찌그러질 수 있고, 동물이 물어서 찌그러질 수 있습니다. 

처음에는 이런 탁구공들을 어떻게 해야할지 몰라 한쪽 구석에 놓아두었는데, 이 방법을 알고나서 해결할 수 있었습니다. 

오늘은 찌그러진 탁구공을 펴는 방법과 그 원리에 대해서 설명해드리고자 합니다. 

 

방법은 생각보다 간단합니다. 끓는 물에 넣어주면 됩니다.

이때, 너무 팔팔 끓는물에 넣는것보다 적당히 뜨거운 물에 넣는 것을 추천합니다.

원리는 [샤를의 법칙]으로 설명할 수 있습니다. 

 

| 샤를의 법칙이란 |

샤를 (J. Charles, 1746-1823)

 

샤를의 법칙이란, 기체의 부피는 1℃ 올라갈 때마다 0℃일 때 부피의 1/273씩 증가한다는 법칙을 의미합니다.

찌그러진 탁구공을 끓는 물에 넣으면, 온도가 올라가서 탁구공 안에 있는 공기 분자의 운동이 활발해집니다.

활발해진 공기분자 운동으로 부피가 팽창하여 탁구공의 찌그러진 부분이 펴질 수 있는 것입니다. 

 

 

그럼 이때 이런 의문을 가지시는 분들도 있을거 같아요

"온도를 높이는데 왜 탁구공 크기 자체는 커지지 않는거지?"

고체는 분자 결합력이 강하기 때문에 커지지 않는 것입니다. 또한, 공기 분자의 부피가 커져도 원래 탁구공 이상은 커지지가 않습니다.

 

열기구

비슷한 원리를 다른 곳에도 적용시킬 수 있을거 같습니다. 

열기구가 떠오를때, 열기구를 둘러싸고 있는 천이 커지는 것이 아니라, 안에 공기 분자의 운동이 활발해진다고 생각하면 될거 같아요.

샤를의 법칙을 생각하니 보일의 법칙이 자동으로 머리속에 떠오르네요. 그렇다면 보일의 법칙은 무엇을 말하는걸까요?

 

| 보일의 법칙 |

R. Boyle, 1627-1691

보일의 법칙은 기체의 온도가 일정하면 기체의 압력과 부피는 반비례한다는 법칙을 의미합니다. 

로버트 보일은 기체에 대해 연구한 화학자이며, 근대화학의 선구자라 할 수 있습니다. <걸리버 여행기>를 저술하는데 영감을 주었다고 합니다.  보일의 법칙과 샤를의 법칙을 함께 보일∙샤를의 법칙이라고 부릅니다. 

 

 

입구가 꽉 막힌 주사기 안의 기체 분자는 충돌 횟수가 많아질수록 기체의 압력이 크다고 말할 수 있습니다. 주사기의 피스톤을 눌러 기체의 부피를 감소시키면 기체 사이의 틈이 좁아지기 때문에 충돌 횟수가 많아집니다. 밀도가 증가에 벽에 충돌하는 횟수가 증가하기 때문에 주사기가 받는 압력은 커집니다.

 

샤를의 법칙부터 보일의 법칙까지, 오늘 많은 것을 알아본거 같습니다.

주말마다 가볍게 친 탁구공에서도 과학원리가 많이 숨겨져 있었던거 같네요. 

일상생활에서도 과학을 발견할 수 있다는게 재밌었습니다. 

다음에도 더 좋은 정보로 돌아오겠습니다. 여기까지 읽어주신 독자여러분 모두 행복하시고 건강하세요 :)