날씨가 차가우면 왜? 물이 반쯤 든 페트병의 부피가 줄까요?

Question

생수병의 물을 마시고 반쯤

남아있는것을 차안에

놓아두고 내렸더니 차가운

밤날씨가 지나고 차갑게

식은 차를 타보면 페트병이

쪼그라든것을 보는데

왜그렇게 되었을까요?

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

공기는 온도에 따라서 부피가 달라집니다. 공기는 온도가 높아지면 밀도가 낮아지면서 부피가 커집지다. 반대로 온도가 내려가면 반쯤 먹은 페트병속에 있는 공기의 밀도가 감소하기 때문에 병이 찌그러듭니다. 탁구공이 찌그러졌을 때 온도를 천천히 높여주면 탁구공을 원상태로 회복시킬 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 안재환 과학전문가입니다.

병내부의 공기의 부피가 줄어들었기 때문입니다.

온도가 낮아지면 공기의 부피가 줄어듭니다. 때문에 외부 대기압에 의해 찌그러지는 것입니다.

답변이 되었다면 추천 부탁드립니다

Answer 3

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

따듯한 음료를 병안에두면 병안의 공기도 따듯해진상태로 병이 잠기게됩니다.

이 상태에서 페트병의 온도가 식게되면, 내부공기도 함께 차가워지기때문에 공기분자들의 활동성이줄어들어 부피가 줄어들게됩니다.

감사합니다.

Answer 4

안녕하세요. 이은수 과학전문가입니다.

온도가 내려가면 분가의 운동성이 감소하면서 분가간 거리가 줄어듭니다.

물은 원래 분자간 거리가 좁은 상태인데

공기중에 있는 물분자들은 온도가 내려가면서 운동에너지가 감소하게 되어 추락하면 빈공간이 진공이 되어서 압력이 감소하게 되는것이죠.

즉, 반쯤 병속이 진공이 되어서 쪼그라 드는것입니다.

Answer 5

안녕하세요. 이슬이 과학전문가입니다.

압력이 일정할 때 기체의 온도가 높아지면 기체의 부피가 증가하고, 온도가 낮아지면 부피가 감소하는 것을 '샤를의 법칙'이라고 합니다. 마시고 난 후 페트병 속에 있던 기체가 온도가 낮아지며 부피가 감소해서 그런 것 아닐까 생각합니다.

도움이 되셨으면 좋겠습니다.

Answer 6

안녕하세요. 진병기 과학전문가입니다.

반쯤 들어있는 페트병은.. 대충 물:공기=1:1이라고 하면..

물은 4도일때 부피가 가장 작고, 다른 온도라면 부피가 늘어납니다.

공기는 온도가 낮아지면 부피가 줄어들게 됩닌다. 이는 샤를의 법칙을 따르게 되며..

샤를의 법칙에 따르면 기체의 온도가 1℃ 상승할 때마다 기체가 0℃일 때의 부피의 1/273씩 부피가 팽창합니다.

반대로 기체의 온도가 1℃ 하강하면 기체의 부피는 0℃일 때 부피의 1/273씩 수축합니다.

따라서.. 물만 있었다면 병이 터졌을 가능성이 높지만, 물과 공기가 같이 있었으므로 공기의 부피가 더 많이 줄어들어서 페트병이 쪼그라들게 됩니다.

Answer 7

안녕하세요. 과학전문가입니다.

온도 변화에 따라서 차안의 페티병 형상이 변화할 수 있습니다. 이는 보통 급격한 온도변화시에 나타나는 현상으로 온도에 의해 페트평 내부의 공기가 팽창 또는 수축하기 때문입니다.

Answer 8

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

공기가 차가우면 밀도가 높아집니다. 즉 분자간의 거리가 좁아지는것이죠.

패트병의 분자가 뜨거울때는 팽창되있다가 식으면서 수축하므로 패트병 뚜껑이 막혀있다면 쭈그러드는것입니다.

자동차 타이어도 겨울에 공기를 더 주입하는 이유와동일합니다.

Answer 9

날씨가 차가우면 기체나 액체나 모두 운동에너지가 줄어들게 됩니다.

따라서 기체와 액체의 분자가 활동 범위가 줄어들게 되므로 부피가 줄어들게 됩니다.

반대로 열을 가하면 열 에너지가 운동에너지로 전환되면서 부피가 커지게 됩니다.