20. 보일의 법칙과 샤를의 법칙

 

안녕하세요!! 채니입니다>< 일주일 동안 잘 지내셨어요?? 저는 댓글 읽고, 그러면서 빨리 여러분을 만나고 싶다는!! 마음으로 글을 써왔어요. 처음에는 정말 배운 걸 복습하자는 느낌으로 시작 했는데, 여러분이 칭찬도 해주시고 질문도 남겨주시고 하시니까.. (감뎡) 더 열심히 하게 되는 것 같아요.

어쨌든 오늘은!!! 보일의 법칙과 샤를의 대해서 이야기를 해보도록 하겠습니다.

 

2019/06/18 - [채니와 함께하는 즐.과.행 1학년] - 19.기체의 압력

19.기체의 압력

2019/02/12 - [채니와 함께하는 즐.과.행 1학년] - 1.지구계

1.지구계

먼저 보일의 법칙에 대해서 이야기를 해 볼 건데요, 보일 법칙은 영국의 자연과학자이자, 화학자였던 보일의 이름에서 따온 거에요. 보일은 근대과학의 선구자임과 동시에 화학의 아버지라고 불린답니다.

보일 법칙이란, 온도가 일정할 때 일정량의 기체의 부피는 압력에 반비례한다는 법칙이에요. 보일은 한쪽 끝이 막힌 유리관을 J자형으로 만들어 수은을 넣고 유리관 속 공기의 부피를 측정하여 보일 법칙을 발견했답니다.

보일법칙에 따르면, 일정한 온도에서 외부압력이 커질 때 기체 입자 사이의 거리가 가까워져서 기체의 부피가 줄어듭니다. 이때 온도는 일정하므로 기체가 운동하는 빠르기는 변하지 않지만, 움직일 수 있는 공간이 좁아지므로 기체 입자가 용기의 벽면에 충돌하는 횟수가 증가하여 기체의 압력이 커지게 돼요. 반대로 일정한 온도에서 외부압력이 작아질 때, 기체 입자 사이의 거리가 멀어져서 기체의 부피가 늘어납니다. 이때는 기체 입자가 움직일 수 있는 공간이 넓어지므로 기체 입자가 용기의 벽면에 충돌하는 횟수가 감소하여 기체의 압력이 작아지지요.

 

‘보일의 법칙’이라고 하니까 꼭 우리 생활과는 동 떨어진 것처럼, 어렵게 다가설 수 있는데요, 생각보다 우리 주변의 많은 곳에서 보일의 법칙과 관련된 현상을 볼 수 있어요.

 

출처 - 구글 이미지

풍선이 하늘높이 올라갈수록 점점 커지다가 터지는 것, 비행기가 이륙하거나 고도가 높아지면 귀가 먹먹해지는 것, 물속에서 잠수부가 내뿜은 공기 방울이 수면 가까이 올라갈수록 점점 커지는 것 모두 보일의 법칙과 관련된 현상이에요.

또 과자 봉지를 산에 가지고 올라가면 과자 봉지가 부풀어오르는 것, 운동화 밑창에 있는 공기 주머니가 압력에 따라 부피가 변하면서 발에 가해지는 충격을 줄여주는 것도 마찬가지로 보일의 법칙과 관련이 있죠.

 

이제 샤를의 법칙에 대해서 이야기를 해볼까요? 샤를의 법칙도 마찬가지로 샤를의 법칙을 발견한 샤를의 이름에서 따 온 건데요, 샤를은 프랑스의 물리학자였어요.

샤를의 법칙이란, 압력이 일정할 때 일정량의 기체는 그 종류에 관계없이 온도가 높아지면 부피가 일정한 비율로 늘어난다는 법칙이에요. 조금 더 자세히 알려드리자면, 압력이 일정할 때 기체의 부피는 그 종류에 관계없이 온도가 1도 높아질 때마다 0도 때 부피의 273분의 1배씩 증가한다는 거랍니다.

 

샤를의 법칙에 따르면, 일정한 압력에서 온도를 높일 때 기체의 운동이 활발해져서 기체 입자의 충돌 횟수와 세기가 증가하므로 용기 내부의 압력이 작아져요. 따라서 용기 내부의 압력이 외부 압력과 같아질 때까지 부피가 늘어난답니다. 반대로 일정한 압력에서 온도를 낮추게 되면, 기체 입자의 운동이 둔해져서 기체 입자의 충돌 횟수와 세기가 감소하므로, 용기 내부의 압력이 작아집니다. 따라서 용기 내부의 압력이 외부 압력과 같아질 때까지 부피가 줄어드는 거죠.

 

 

보일의 법칙과 마찬가지로 샤를의 법칙도 우리 주변에서 많은 사례를 찾아볼 수 있는데요, 여름철에 도로를 달리는 자동차의 타이어가 팽팽해지는 것, 햇빛이 잘 드는 창가에 둔 과자 봉지가 부풀어 오르는 것, 찌그러진 탁구공을 뜨거운 물에 넣으면 탁구공이 원래대로 펴지는 것 모두 샤를의 법칙과 관련된 현상이에요. 또 냉장고 안에서 찌그러져 있던 페트병을 냉장고 밖으로 꺼내두면 다시 펴지는 것도 샤를의 법칙과 관련이 있는 현상이랍니다~!

 

오늘 준비한 내용은 여기까지인데요, 어떠셨나요?? 오늘따라 글이 마음에 안 드는 느낌..ㅜㅜ

그래도 열심히 써봤으니까 잘 이해가 되시면 좋겠어요.

궁금하신 점이나 하고싶으신 말 있으시면 댓글로 남겨주세요!! 그럼 채니는 다음 주 이시간에 다시 돌아오겠습니다!!!!