촛불 속의 과학 이야기

촛불 속의 과학 이야기

               

1. 촛불의 밝기와 온도는 어떠할까요?
2. 초가 탈 때에 초의 윗부분이 오목하게 들어가는 까닭은 무엇일까요?
3. 초는 고체, 액체, 기체 중에서 어떤 상태의 물질이 타는 것일까요?
4. 초에 불을 붙일 때에 심지가 없다면 어떻게 될지 생각하여 보고 심지가 하는 역할을 알아봅시다.

1. 촛불의 밝기와 온도는 어떠할까요?

    촛불은 크게 겉불꽃, 속불꽃, 불꽃심으로 나누는데, 속불꽃이 가장 밝고 불꽃심이 가장 어둡읍니다. 또한 겉불꽃은 연소에 필요한 산소의 공급이 잘 이루어지고 있어서 온도가 가장 높읍니다.

          

                                                                          ⓒ (주)천재교육 | BY-NC-ND

2. 양초가 탈 때에 양초의 윗부분이 오목하게 들어가는 까닭은 무엇일까요?

* 양초가 탈 때에 촛불 주변에서 공기의 대류가 일어남.
* 심지 주변의 공기는 양초가 타면서 생긴 열에 의하여 부피가 커지면서 올라가고, 양초 주변에 있던 공기가 들어옴.
* 양초의 가장자리 부분은 주변으로부터 들어온 공기 때문에 심지 부분보다 온도가 낮아 잘 죽지 않지만, 불이 붙은 심지 부분은 가장자리 부분보다 열에 잘 녹아 오목한 모양이 됨.

3. 양초는 고체, 액체, 기체 중에서 어떤 상태의 물질이 타는 것일까요?

    양초는 우리가 생활하는 일상의 온도에서는 고체로 존재하지만, 양초에 불을 붙여 가열하면 액체로 변하고 액체 상태의 양초는 다시 기체로 변합니다. 양초가 타기 위해서는 기체로 상태가 변해야 하는데, 다음과 같은 실험을 하면 그 현상을 확인할 수 있읍니다.

                             

               

    양초는 우리가 생활하는 일상의 온도에서는 고체로 존재하지만, 양초에 불을 붙여 가열하면 액체로 변하고 액체 상태의 양초는 다시 기체로 변합니다. 양초가 타기 위해서는 기체로 상태가 변해야 하는데, 다음과 같은 실험을 하면 그 현상을 확인할 수 있읍니다.

① 가는 유리관의 한쪽 끝을 심지 근처의 불꽃에 가져다 대면 기체 상태의 물질이 유리관을 타고 다른 쪽 끝으로 이동합니다. 이때 유리관 끝 부분에 점화기의 불꽃을 가까이 하면 불이 붙는 것을 볼 수 있읍니다. 즉, 양초는 기체 상태의 물질이 탄다는 것을 알 수 있읍니다.

② 촛불을 끈 다음에 연기가 올라올 때 심지 근처에 불을 가져다 대면 불꽃이 심지에 닿기도 전에 심지에 불이 붙는 것을 볼 수 있읍니다.

③ 타고 있는 촛불에 “호.”하고 약하게 입김을 불면 촛불이 꺼지지 않지만, “후.”하고 강하게 입김을 불면 촛불이 꺼집니다. 이러한 현상이 나타나는 까닭은 기체 상태의 연료가 입김에 의하여 날아가기 때문입니다. 즉, 탈 물질이 없어져 불이 꺼지는 것입니다.

4. 양초에 불을 붙일 때에 심지가 없다면 어떻게 될지 생각하여 보고 심지가 하는 역할을 알아봅시다.

* 심지가 없는 양초에 불을 붙였을 때의 결과를 생각하여 보기: 초가 녹기만 하고 연소는 일어나지 않읍니다. 왜냐하면 양초가 고체에서 액체로는 변하지만, 액체에서 기체로는 변하기 힘들기 때문입니다.
* 양초에 불을 붙이면 심지를 따라 불꽃이 내려오지 않는 까닭: 촛불 쪽으로 온 기체는 연소하면서 생긴 열로 인하여 공기의 흐름을 타고 위쪽으로 올라가기 때문입니다.
* 양초의 심지가 하는 역할: 연료의 이동과 공급을 도와주는 역할을 합니다.

 

                                                                        

        

초에 사용되는 심지

2018년 08월 26일

촛불 속의 과학이야기[우등생 전과]

기사를 Copy하여

충북단양의 투구봉주유소에서

단양의 화통 / 6K2FYL. 신영섭 올림.