▶   기체에 의한 압력

풍선을 부는 동안 여러분은 풍선 안에 기체를 넣습니다. 풍선에 기체가 들어가면 빵빵하게 부픕니다. 왜 기체를 넣은 풍선은 쪼그라들지 않고 빵빵하게 유지되는 걸까요? 그리고 빵빵하게 만든 축구공, 튜브, 등을 발이나 손으로 누르면 반대쪽으로 발이나 손을 미는 힘이 느껴집니다. 이 힘은 어디서 오는 것일까요?

기체 샹태의 분자들은 쉴 새 없이 운동하고 있습니다. 수소 기체의 경우 초당 1700m에 해당하는 엄청난 속도로 무질서하게 움직이고 있구요.

이렇게 빠르게 움직이는 동안 분자끼리 부딪히기도 하고, 용기 벽에 부딪히기도 하지요. 움직이는 물체가 벽에 부딪히면 힘을 전달합니다. 예를 들어, 종이 벽을 만들어 놓고 구슬을 벽을 향해 튕기면 벽이 힘을 받아 무너지지요.

기체 분자들이 용기 벽에 부딪힐 때도 용기 벽에 힘을 가합니다. 기체 분자들이 용기 벽의 단위면적(예를 들어, 1㎠ , 1㎡, 등) 당 작용하는 힘을 기체의 압력이라고 부릅니다.

풍선을 기체로 채우면, 기체 분자들이 풍선 벽에 충돌하며 압력을 가합니다. 그래서 풍선 막을 바깥으로 밀고 있으므로 풍선이 쪼그라들지 않습니다. 그리고 풍선을 누르면 기체가 반대 방향을 손을 누릅니다.

그렇다면 기체의 압력에 어떤 것들이 영향을 줄까요? 기체 분자들이 한번 부딪힐 때 용기 벽에 큰 힘을 작용할수록, 자주 부딪힐수록 기체가 용기 벽에 작용하는 압력이 커집니다.

따라서 기체가 용기 벽에 작용하는 압력은 온도, 부피 등의 조건에 따라 달라집니다. 기체의 압력, 온도, 부피 사이의 관계를 다음 공부방들에서 알아 보세요.