[자연/과학] 공기의 무게

공기의 무게 


공기는 눈에 보이지 않고 매우 가볍기 때문에 무게가 없는 것으로 오해하기 쉽다. 공기도 무게가 있다는 것을 어떻게 알 수 있을까?

간단한 실험을 통하여 공기도 무게를 가진다는 것을 보여줄 수 있다. 길이 1m의 가늘고 긴 막대기와 실 그리고 풍선 두 개를 준비하자. 막대기의 한가운데를 실로 묶어 공중에 매단다. 불지 않은 풍선 두 개를 막대기의 양끝에 매단다. 고무풍선의 위치를 좌우로 움직여서 막대기가 수평을 유지하도록 조정한다. 막대기가 수평을 유지하면 한 쪽 풍선을 떼어낸다. 풍선을 때어내기 전에 풍선의 위치를 미리 표시해둔다. 떼어낸 풍선을 불어서 막대기의 표시된 위치에 다시 매단다. 막대기가 처음처럼 수평을 유지하는지 확인해본다.

두 풍선에 바람이 들어있지 않을 때 수평을 유지하던 막대기가 공기가 들어있는 풍선 쪽으로 기우는 것을 볼 수 있다. 공기가 들어 있는 풍선이 더 무거워진 것이다.

이와 같이 간단한 실험으로 공기도 무게가 있음을 알 수 있는데, 공기의 무게를 정밀하게 측정하려면 전자저울을 이용하면 된다. 먼저 공기를 불어넣지 않은 풍선의 무게를 전자저울로 잰다. 그 다음에 공기를 불어넣어 무게를 잰 다음, 공기를 불어넣지 않은 풍선의 무게를 빼면 풍선 속의 공기의 무게를 정확하게 알 수 있는 것이다.

실제로 공기 1ℓ의 무게는 약 1.3g이다. 이러한 공기의 무게 때문에 대기압이 나타난다. 지구를 둘러싸고 있는 공기 때문에 지표면에서의 대기압은 약 1기압이다. 이는 물 10m 깊이의 수압과 같은 것이다. 우리의 몸은 항상 대기로부터 이 정도의 압력을 받고 있지만 우리 몸은 오랜 세월동안 체내의 압력이 대기압과 평형이 되도록 조절되어 있어서 느끼지 못할 뿐이다.