토리첼리의 기압 실험에서 유리관 속 수은이 내려가는 까닭이 무엇인가요?
토리첼리 기압의 측정실험에서 수은이 담긴 그릇에 유리관을 거꾸로 세우면 수은이 내려간다고 했는데 그러면 수은이 담긴그릇의 수은 면이 올라가야 하는거 아닌가요?
길이 약 1m의 유리관을 한쪽 끝을 막고 수은으로 채운 이후 그 유리관을 막힌 쪽이 위로, 열린쪽이 아래로 향하게 하여 수은이 담긴 그릇에 거꾸로 세우게 되면 유리관 속 수은이 일정 높이만큼 내려가게 되고 그 윗부분에 진공이 생기는 높이를 76cm로 측정한 것인데, 수은은 위에 아무런 압력이 없고 진공상태로 유지하지만 유리관 바깥의 수은은 공기의 압력을 받게 되면서 유리관 밖의 공기압이 수은을 누르면서 유리관 안으로 밀어넣는 현상을 발생시키게하고 유리관 안의 수은은 위로 아무것도 누르지 않으며 내려가게 되는 현상이 발생하여 기압이 수은을 눌러서 유리관 안의 수은을 일정 높이로 유지시키는 형태가 되게 됩니다! 내려간 높이만큼 압력이 균형을 이루는 지점에서 수은 높이가 멈추게 되는 것이지요! 수은은 밀도가 매우 높은 액체로서(물보다 약 13.6배 무거움) 유리관 안에서 수은이 내려간 양은 실제 부피로 따지면 매우 적기에 그릇 속 수은의 넓이는 유리관에 비해 훨씬 넓기에 수위 변화는 거의 눈에 띄지 않게 되는 것입니다!
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.
토리첼리의 실험에서 기압의 크기는 수은기둥 76cm이 누르는 힘과 같은 크기였습니다. 터리첼리는 유리관 안에 100cm의 수은을 채웠으므로 유리관 안의 수은이 누르는 압력이 대기압보다 큰 상태였습니다. 따라서 유리관 안의 수은은 내려가고 대기압과 같은 압력에 해당하는 높이가 되었을 때 멈춘 것입니다.
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