일상 속에서 누구나 한 번쯤은 풍선을 바늘로 찔러본 경험이 있을 거예요. 대부분의 경우, 풍선은 터지죠. 하지만! 바늘로 찌르는데도 풍선이 터지지 않는 신기한 실험이 있어요. 바로 “물로 풍선을 뚫지 않고 붙잡기” 실험입니다.
이 실험을 통해 열의 이동과 물의 열흡수 원리에 대해 배울 수 있어요. 간단한 준비물만 있으면 집에서도 해볼 수 있답니다!
🔬 실험 준비물
- 일반 풍선 2개
- 깨끗한 물
- 촛불 또는 라이터
- 접시
- 성냥 또는 점화기
- 보호안경 (선택)
🧪 실험 방법
- 첫 번째 풍선은 아무것도 넣지 않고 바람만 불어 묶습니다.
- 두 번째 풍선은 바람을 불기 전에 물을 1/3쯤 채운 후 바람을 불고 묶어줍니다.
- 접시에 촛불을 고정시키고 불을 붙입니다.
- 첫 번째 풍선을 촛불에 가까이 가져가 보세요. → 곧 터질 거예요!
- 두 번째, 물 들어있는 풍선을 조심스럽게 촛불에 가까이 가져가 보세요. → 놀랍게도 터지지 않아요!
❓ 왜 물풍선은 터지지 않을까?
물은 열을 매우 잘 흡수하는 물질이에요. 촛불이 풍선을 데우면, 풍선 표면에 전달된 열이 즉시 풍선 안의 물로 전달되어 분산됩니다.
즉, 풍선 고무 자체는 뜨거워지지 않기 때문에 녹거나 타지 않아 터지지 않는 거죠.
반면, 아무것도 없는 공기만 있는 풍선은 고무가 직접 열을 받게 되어 고무가 타거나 녹아 바로 터져버리는 겁니다.
🌡 관련된 과학 개념
- 열전도: 열은 높은 온도에서 낮은 온도로 이동하려는 성질이 있어요.
- 비열: 물은 비열(heat capacity)이 높아, 같은 양의 열을 받아도 천천히 온도가 올라갑니다.
- 고무의 열 약점: 고무는 약 80~100도에서 약해지기 시작합니다.
👩🔬 마무리 정리
이 실험은 어린이부터 어른까지 쉽게 즐길 수 있는 과학 체험입니다.
단순한 실험이지만, 물의 열흡수 능력과 열의 이동에 대한 과학적 개념을 직접 눈으로 보고 이해할 수 있는 기회가 되죠!
집에서 아이들과 함께 재미있게 해보세요. 단, 화기 사용 시에는 반드시 보호자의 지도 아래에서 실험해주세요!
🔥 TIP: 풍선 안에 물을 넣을 땐, 너무 많이 채우지 말고 1/3 정도만 넣는 게 적당해요.
또한 촛불이 풍선의 물이 닿는 아래쪽에 가도록 위치를 조절해야 효과를 제대로 볼 수 있어요!