글쓴이 :     관리자 등록일 :     2004.07.27 조회수 :     9107
제목 :     삶은 계란을 병속에 넣고 빼는 원리

누구나 한번쯤 학교에서 해봤을 실험이다
병속에 삶은 계란을 넣는 실험.
하지만 다시 빼는 방법이나 원리를 정확히 아는 분은 드물것이다.

아래 소개할 내용은 그 원리에 대한 내용입니다.
초등하교 학생을 두신 부모님이라면 함께 해보고 원리를 찾아보는
것도 좋을 거 같습니다.


껍질을 벗긴 계란을 큰 병의 입구에 놓으면 잠시후,계란은 병속으로 빨려 들어간다. 또 빨려 들어간 계란이 들어있는 병을 거꾸로 세우고 병속에 입김을 불어 놓으면 다시 계란이 나오는 것을 알 수 있다.

주의
보안경을 착용한다. 병의 입구가 너무 크거나, 너무 작지 않아야 한다. 병의 그 재질이 잘 깨지지 않는 것을 사용한다.
병 입구에 삶은 계란을 올려 놓을 때 뾰족한 부분이 병 내부로 항하게 한다.

준비물
기구: 계란이 가까스로 들어갈 정도의 입구를 가진 병(크기: 1.14L(=1 쿼츠)
재료: 충분히 삶은 계란


실험 과정
1. 삶은 계란을 병의 입구에 놓았을 때 계란이 병속으로 그대로 떨어지지 않을 정도의 병을 준비 한다.
2. 빈 병에 거의 뜨거운 물로 조심스럽게 채운다. 물을 채운 후 약 5 초동안 기다린 후 병 속의 물을 비운다.
3. 삶은 계란의 약간 뾰족한 부분이 병속의 향하게 하여 병의 입구에 올려 놓는다.
4. 약 10 ~ 20 초 후에 계란은 ‘퍽’ 소리를 내며 병 속으로 빨려 들어간다.
5. 계란이 병속에 빨려 들어 가는 이유를 물어본다
6. 계란을 제거하기 위하여 병을 거꾸로 세우면 계란이 병 내부의 목부분을 막는다. 그리고 병을 입김으로 불면 병 속의 계란이 ‘퓽’ 하고 빠져 나온다.

반응
뜨거운 물은 병을 가열하며, 병을 비워을 때 병 속의 공기를 데운다. 이러한 병 입구에 삶은 계란을 올려 놓으면 병 속의 공기와 밖의 공기가 삶은 계란에 의하여 차단된다. 병이 식으면 병속의 공기도 식어 압력이 감소한다. 이 때 대기압은 병 속의 압력보다 커지게 되어 계란을 병 내부로 밀어낸다. 만일 병속에 바람을 불어 넣으면 병 내부의 압력은 증가하여 대기압 보다 커지게 되면 계란은 밖으로 나오게 된다.

물음
1. 병 속으로 계란이 빨려 들어가는 현상은 병 내부의 공기가 어떻게 변화하였기 때문인가?
2. 계란이 들어 있는 병을 거꾸로 할 때, 병 내부에 계란이 그대로 들어 있는 이유는 무엇인가?
3. 병 내부로 공기를 불어 넣을 때 계란이 병 밖으로 빠져 나오는 이유는 무엇인가?
4. 공기를 구성하는 것은 무엇인가?


풀이
1. 계란으로 입구가 막힌 상태에서 병이 식으면서 그 내부의 공기도 냉각되어 압력이 줄어 들어 대기압에 의하여 계란이 밀려 들어간다.
2. 충분이 식은 병 속의 공기압력과 대기압력이 같기 때문에 계란은 그대로 존재한다.
3. 병 내부로 공기가 들어감에 따라 내부의 압력이 대기압 보다 커져 마개 역할을 하는 계란을 밖으로 밀어낸다.
4. 공기는 대부분 질소 기체와 산소 기체로 구성되며, 매우 적게 존재하는 그밖의 기체 혼합물로 구성된다.

도움말
1. 병을 데울 때 뜨거운 물 대신, 병 속에 알콩올로 적신 섬유 조각이나 종이등을 넣어 태우는 방법도 있으나 이 방법은 재가 남아 지저분하게 되기 쉽다.
2. 온도 변화에 의하여 깨지기 쉬운 유리병은 적합하지 않다.
3. 계란의 뾰족한 부분을 병 내부로 항하게 하지 않으면 계란이 밀려 들어가면서 손상될 염려가 있다.
4. 병의 크기는 1.14 L(=1쿼츠)가 적당하다. 또는 삼각 플라스크도 적당하다.
5. 이 방법은 기체의 온도와 압력의 관계를 이해하는 데 보여주는 좋은 실험이다.

참고 문헌
L.R. Summerlin, C.L. Borgford, and J.B. Ealy (1988) Chemical Demonstrations, Vol. 2, p. 13, American Chemical Society.
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