풍선이 시간이 지남에 따라 바람이 빠지는 원리는 무엇일까요?

Question

풍선은 처음에는 바람이 안빠지는데 시간이 지나면 바람이 꼭 빠지더라구요

꽉 묶어 뒀는데도 바람이 빠지는 것 같습니다.

이유가 뭘까요? 어떠한 이유때문에 빠지는 걸까요?

Answer 1

안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.

당연하게도. 풍선의 틈에서 바람이 빠지기 때문입니다.

눈에는 안보이지만 풍선도 분자로 구성되어 있는데 이 분자사이의 틈으로 서서히 빠져나오는 겁니다.

실험으로는 풍선안에 향수를 넣어두고 곁에서 냄새를 맡아보면 향이 나는걸 알 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 풍선은 내부에 공기를 가득 채워 팽팽하게 부피를 유지합니다. 하지만 시간이 지나면 풍선 내부의 공기가 외부의 공기보다 더 빨리 냉각되어 공기 분자의 열운동이 감소하게 됩니다. 이에 따라 공기의 압력이 낮아져 풍선 내부의 공기 압력이 외부의 대기압보다 작아져서 풍선이 부피를 감소시키게 됩니다.

이러한 원리를 이용하여 풍선 내부의 공기를 따뜻한 가스로 채워 부피를 유지하면 시간이 지나도 풍선이 부피를 유지할 수 있습니다. 이러한 가스로는 수소나 헬륨 등이 사용됩니다. 수소와 헬륨은 공기보다 가벼운 가스이기 때문에 풍선 내부의 압력을 높이는데 사용됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

풍선은 일반적으로 고무나 라텍스와 같은 탄성 있는 재질로 만들어져 있습니다. 풍선 안에 공기를 넣으면 풍선이 팽창하면서 내부 압력이 증가하게 됩니다. 이때, 풍선 안의 공기 분자들이 풍선 벽면과 충돌하여 벽면을 밀어 올리게 됩니다. 이것이 풍선이 팽창하는 원리입니다.

하지만 시간이 지나면, 풍선 벽면의 탄성이 점점 약해지게 되어 공기 분자들이 벽면을 덜 밀어 올리게 됩니다. 이로 인해 풍선 내부의 압력이 감소하게 되고, 따라서 풍선이 작아지면서 바람이 빠지게 됩니다. 또한, 풍선 벽면의 내부 층에는 공기 분자가 부착되어 있어서 이것도 풍선의 내부 압력을 떨어뜨리는 역할을 합니다.

그리고 풍선에 공기를 넣을 때, 공기 안에는 수증기가 포함되어 있습니다. 이 수증기는 공기와 함께 확산되면서 풍선 벽면에 묻히게 되는데, 이것도 풍선 내부의 압력을 낮추는 역할을 합니다. 따라서, 시간이 지나면서 풍선이 작아지고 바람이 빠지는 것입니다.

Answer 4

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

풍선의 입구쪽을 아무리 세게묶어도 작은 공기분자들이 빠져나갈 틈은 약간씩 존재하기도하고, 풍선의 압력에의해 입구쪽 고무들의 틈이 벌어지며 내부 공기가 빠져나오게됩니다.

감사합니다.

Answer 5

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

풍선이 시간이 지남에 따라 바람이 빠지는 원리는 가스 분자의 이동성과 연관이 있습니다. 풍선 안에는 고체 물질이 아닌 가스가 들어있는데, 이 가스 분자들은 풍선 안에서 움직이면서 풍선 안에서 압력을 발생시킵니다. 하지만 시간이 지나면 가스 분자들이 풍선과 부딪히면서 풍선 내부의 압력이 줄어들게 됩니다. 따라서 풍선 내부의 압력이 외부 압력보다 작아지면 풍선 안의 가스가 바깥쪽으로 나오게 되면서 풍선이 부풀어 있던 모양을 잃고 바람이 빠지는 것입니다.

Answer 6

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 고무풍선에 들어 있는 공기인 기체도 입자로 되어 있습니다. 고무풍선 표면에는 공기나 입자가 빠져나올 수 있는 매우 작은 틈이 있습니다. 기체 입자가 고무풍선 표면에 있는 작은 틈을 통하여 공기 중으로 빠져나오기 때 문에 시간이 지나면 고무풍선의 크기가 줄어듭니다.