겨울에 입는 점퍼는 손으로 말아서 작게 만들 수 있다.
큰 점퍼도 구겨서 작은 주머니에 넣을 수 있다. 즉, 점퍼는 압축될 수 있다.

주머니에 넣었던 점퍼를 꺼내면 어떻게 될까? 점퍼는 팽창하여 원래의 모양으로 돌아갈 것이다. 이처럼 압축되고 팽창되는 물질은 우리 주변에 점퍼만 있는 것이 아니다.

다음의 탐구활동을 살펴보자.

탐구활동

주사기 속에 같은 부피의 물과 공기를 각각 넣고 피스톤을 누를 때 어떻게 될까?

예측하기 : 주사기 속에 같은 부피의 물과 공기를 각각 넣고 피스톤을 누르면 어떻게 될지 예상해보자.

관찰하기 : 기체의 부피변화를 영상을 통해 확인해보세요.

설명하기 : 관찰된 결과를 바탕으로 주사기 내부의 분자들을 노트에 그려 보세요. 왜 이런 현상이 나타나는지 설명하세요.

노트작성

압력에 따른 기체의 부피변화 손전등

기체가 들어있는 주사기의 피스톤을 누르면 주사기 안에 들어 있는 기체 분자 수는 변하지 않지만 기체의 부피가 줄어든다. 즉, 기체 분자 사이의 거리가 가까워진다.

탐구활동에서 물(액체)은 분자 사이의 거리가 가까워 빈공간이 거의 없어서 쉽게 압축되지 않고, 공기(기체)는 분자 사이의 거리가 멀어 빈공간이 많기 때문에 쉽게 압축된다. 이처럼 물질을 구성하는 분자들 사이는 빈 공간(진공)이다.
압력이 증가함에 따라 기체의 부피가 줄어드는 것은 분자 사이가 비어있음을 의미한다.

Tip

주변의 현상 알아보기

헬륨 기체가 들어 있는 고무풍선이 하늘 위로 올라갈수록 커진다.

펌프식 용기의 꼭지를 누르면 용기 속 공기의 부피가 줄어들면서 분자 사이의 거리가 가까워지고 압력이 커져서, 그 압력이 용기 밖으로 내용물을 밀어낸다.

에어쿠션 운동화를 신고 뛰어올랐다가 착지하면 압력에 의해 공기 주머니가 눌려 부피가 줄어들면서 충격을 흡수한다.

Tip

기체의 압력

• 기체의 압력 :기체 분자가 운동하여 단위 넓이에 작용하는 힘의 크기
• 압력이 나타나는 이유 :기체 분자가 끊임없이 운동하면서 용기 벽에 충돌하기 때문이다.
• 압력이 커지는 경우 :기체 분자가 용기 벽에 충돌하는 횟수가 많아지면 압력이 커진다.
• [ 학습콘텐츠 7번 참조 ]

도움말 Tip 닫기 영역