2. 물방울이 둥근 이유
  • 물방울이 둥근 이유?
  • 여러분은 물방울이 둥근 이유에 대해서 생각해 본 적 있으신가요? 사소한 일 하나에도 다 이유가 있듯이 물방울이 둥근 모양을 유지하고 있는 데에도 중요한 이유가 있다고 하는데요. 오늘은 그 중요한 이유인 ‘표면장력’에 대해서 알아보겠습니다.

    비 오는 날 창문에 떨어지는 빗방울, 꽃잎에 매달린 아침 이슬, 수도꼭지에 맺힌 수돗물 등 어떠한 상황에서도 구슬처럼 동글동글한 모양을 유지하고 있는 물방울. 그 이유는 바로 물의 표면장력 때문인데요. 이 표면장력은 어떠한 원인으로 생기는 힘인지 알아볼까요?

  • 1. 물의 표면장력
  • 물을 비롯한 액체내의 분자들은 매우 촘촘히 모여 있어 서로 밀고 당기는 힘이 크게 작용한답니다. 이러한 액체 분자의 힘은 기체 보다 크고 고체 보다는 작은 정도 입니다. 즉 고체 분자들이 액체 분자들 보다 밀집도가 더 높다는 뜻이죠. 이러한 고체, 액체, 기체 사이에서도 액체는 용기 모양에 따라 그 모습이 달라지는 특유의 성질을 지녔는데요. 이는 액체의 내부 분자와 표면 분자들의 성질이 다르기 때문이죠. 표면 장력이란 바로 이 표면 분자가 갖는 에너지를 말하는 것입니다. 그렇다면 이 표면장력 으로 인해 물이 둥근 모양을 유지한다는 것은 무슨 말일까요?

    공기에 노출되는 표면 분자들은 성질이 다른 내부 분자들에 의해 끌어 당기는 힘을 받게 되면 그 힘에 저항 하기 위해 더 이상 압축이 안 되려 하는 힘을 내서 분자의 균형을 맞추 어야 합니다. 그러므로 표면 분자들은 내부 분자들에 비해 상대적으로 늘 불안정하죠. 때문에 액체는 표면적을 최소화하려는 성질을 갖는 것입니다. 따라서 공기에 노출되는 면적을 최소화 할 수 있는 구 모양을 유지하게 되는 것이죠.

  • 2. 물 보다 큰 수은의 표면장력
  • 한편 물 보다 구 모양을 유지하려는 힘이 더 큰 것이 바로 금속물질인 수은인데요. 수은이 이렇게 큰 표면장력을 갖고 있는 이유는 무엇일까요?
    여러 액체 중에서도 물은 분자간의 상호작용인 인력이 크게 작용하는데요.
    그 이유가 바로 물에 포함되어 있는 수소성분 때문이랍니다. 수은은 이 수소결합이 물 보다 훨씬 강해 수은의 표면장력이 물의 표면장력보다 클 수 밖에 없는 것이죠. 눈으로만 봐도 수은이 물보다 액체 응집력이 더 큰 것을 확인할 수 있죠.

  • 3. 소금쟁이가 물에 뜨는 원인
  • 이러한 표면장력은 하천이나 저수지에 사는 곤충, 소금쟁이가 물에 떠다니는 원리에서도 관찰할 수 있는데요. 수면 위를 아무리 뛰어 다녀도 물 속으로 가라앉지 않는 소금쟁이. 앞서 말했듯 물은 인력이 크게 작용해 표면이 탄성 있는 막처럼 움직이곤 하는데요. 이러한 원리를 이용해 소금쟁이는 긴 다리를 쫙 펼쳐 물과 닿는 표면적을 최대한 넓게 하고 탄성력 있는 물 위를 걸어 다니는 것 입니다.
    또한 소금쟁이의 다리는 기름에 젖은 털로 덮여 있어 물과 섞이기 어려운 것도 있답니다.

  • 아름다운 구 모양, 물방울의 미학. 원리를 알고 보니 더 많은 것이 보이는 것 같죠?
    앞으로 더 많은 물에 관한 정보로 여러분을 찾아갈테니 다음 이야기도 기대 많이 해주세요!

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