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2023.02.12 - [과학/중학교 과학3] - 중3 과학-기권과 날씨-구름의 생성, 단열팽창하는 공기, 비의 생성, 구름과 비가 생기는 원리, 구름은 액체? 기체?
중3 과학-기권과 날씨-구름의 생성, 단열팽창하는 공기, 비의 생성, 구름과 비가 생기는 원리, 구
이번 글은 구름의 생성입니다 하늘 위의 구름이 생기는 원리, 구름에서 비가 만들어지는 원리에 대해 이야기해 보려고 합니다 지난 글의 내용인 수증기량과 이슬점을 아시는 것이 도움이 됩니
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이번 글은
기압, 토리첼리의 수은 기둥
고기압과 저기압에 대하여
이야기하려합니다.
글의 순서는
1. 기압, 마그데부르크의 반구
2. 토리첼리의 수은 기둥
3. 고기압과 저기압
입니다.
1. 기압, 마그데부르크의 반구
1) 기압
기압은 기체의 압력입니다.
우리는 공기를
굉장히 가볍고
힘이 없다고 생각하기 쉽습니다
하지만 공기도 엄연히 질량이 있고
쉬지않고 빠르게 움직여서
운동량을 가집니다.
엄청난 갯수의 기체들이 항상 모든 곳에
몸통박치기를 한다면 어떨까요?
우리는 그 힘을 기압이라고 합니다
기압은 모든방향으로 작용합니다
공기가 사방에서 때리기 때문입니다
2) 기압의 크기
기압은 지표면에서 제일 높습니다
이는 우리 머리위에 공기층이
약 1000km나 되기 때문입니다
(1000km의 공기의 두께가 누른다고 보면 됩니다)
그리고 우리는 지표면에서의 기압을
1기압 이라고 합니다.
1기압을 1atm 이라고도 나타내며
hpa(헥토파스칼)의 단위로 나타내면
약1013hpa입니다.
이는 물속 10m 에서
물에게 받는 압력과 같습니다.
3) 마그데부르크의 반구
1654년 게리케라는 사람은
마그데부르크의 시장이였습니다
그는 공기의 힘인 기압의 세기를
사람들에게 보여주기위하여 실험을 기획합니다
본인이 직접 고안한 두 개의 반구를 결합하고
그 안의 공기는 밖으로 최대한 빼내어
진공에 가깝게 만듭니다
(현재의 진공기술에 비하면 형편없습니다)
그 뒤에 합쳐진 두 구를
양쪽에 말 8마리씩
총 16마리의 말이 끌게하여
분리해 냅니다.
이 실험은 내부에는 공기가 없어서
밖으로 밀어주는 힘이 없는 반구는
외부에서 불러주는 공기의 압력으로 인해
분리되기가 어렵다는걸 보여줍니다
즉 기압의 크기가 얼마나 강한지를
잘 보여주는 실험입니다.
2. 토리첼리의 수은기둥 실험
토리첼리는 이탈리아의 과학자입니다
그는 대기압의 크기를 수은으로 정의합니다
실험은 다음과 같습니다
기다란 관에 수은을 가득 채우고
수은이 가득든 수조에 관을 세웁니다
세우게 되면 관의 위쪽에 잇던 수은이 내려와
관의 끝부분은 진공상태가 됩니다
이때 수은기둥은 수은면에서 76cm
(혹은 760mm)
높이에서 멈춥니다
이를 수은의 입장에서 보면
수은의 모든면은 공기가 대기압으로
모든 수면을 누릅니다
하지만 관의 위쪽은 진공이기 때문에
눌러주는 공기가 없어서
상대적으로 수은이 밀려서 올라갑니다
올라가던 수은이 높이가 생겨서
압력이 생기게 되면
그 크기가 1기압과 같아지는 높이에서
수은의 높이는 멈춥니다
그 높이가 76cm 이고
이는 대기압의 크기가
76cm의 수은 높이가 가지는 압력과 같다는
의미로 해석 됩니다.
그리하여 1기압인
1atm은
760mmHg로 표현되기도 합니다.
토리첼리의 수은기둥은
관의 각도를 바꾸어도 76cm를 유지합니다
이는 압력에는 물질의 높이만이 영향을 주기 때문입니다
3. 대기압과 고기압
1) 대기압
주변의 공기보다
기압이 높은 공기의 덩어리를
대기압이라고 합니다
기압이 더 높기 때문에
기압이 낮은 쪽으로 공기가 빠져나갑니다
공기가 빠져나가기 때문에
상층부의 공기가 아래로 내려오게 됩니다
그로인해 맑은 날씨를 보입니다.
2) 저기압
저기압은
주변보다 공기의 압력이 낮습니다
그래서 주변에서 공기가 많이 유입됩니다
공기가 몰리다보니
중심부에서는 공기가 위로 빠르게 상승하고
이를 통해 단열팽창된 공기가 구름을 만듭니다
그리하여 저기압일 때는 날이 흐린경우가 많습니다
이번 글에서는
기압과 토리첼리 실험
대기압과 저기압에 대하여
이야기 하였습니다
다음 글에서는
해륙풍과, 대륙풍
바람이 부는 이유에 대하여
이야기하려 합니다
2023.05.22 - [과학/중학교 과학3] - 중3 과학-기권과 날씨-해륙풍, 계절풍, 바람이 부는 이유
중3 과학-기권과 날씨-해륙풍, 계절풍, 바람이 부는 이유
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