개념피난처

J사 중2 과학교과서 55페이지를 보도록 하겠습니다.

두번째 문단에 보면 이런 언급이 있습니다.

드라이아이스를 뿜어 준다라...

고체를 어떻게 뿜어요-_-?

액체나 기체가 아닌 고체를? 드라이아이스를 가루로 만들어서 뿌린다는 걸까요?

 아주 소규모의 무대에서 안개장치를 구비하지 못할 때, 드라이아이스 덩어리를 대충 부숴서 무대 바닥에 흩어놓는 식으로 임시방편을 쓸 수도 있겠지만, 이래가지고는 흰 연기가 너무 천천히 발생하고, 공연하는 도중에 드라이아이스 덩어리를 공연자가 밟아서 미끄러지면 부상을 입을 수도 있기 때문에 좋지 않은 생각입니다.

실제 무대 공연장에서 사용되는 장치는 다음과 같이 생겼죠.

무대에서 안개를 만드는 장치는, 전기로 물을 가열하고, 그렇게 데워진 물에 드라이아이스를 투입하도록 되어 있습니다. 이러면 온도차이가 훨씬 크기 때문에 드라이아이스의 승화가 훨씬 빠르게 일어나지요. 물론, 이런 장치가 없어도 세숫대야에 뜨거운 물을 받아놓고 거기다 드라이아이스를 투입해도 됩니다.

여기서 끝나면 그냥 말실수 좀 한번 한 걸로 웃고 넘길 수도 있을 겁니다.

그런데....

우리 눈에 보이는 흰 연기는 드라이아이스에서 증발한 이산화탄소 그 자체가 아니라, 승화하는 매우 차가운 이산화탄소로 인해 수증기가 응결하여 생긴 매우 조그만 물방울입니다. 뜨거운 물을 이용하면 승화하는 이산화탄소 주변에, 수증기가 더 많기 때문에 이런 물방울들이 매우 빠른 속도로 생길 수가 있죠.

그러니까 흰 연기가 바닥에 깔리는 건, 원래 물방울이 같은 부피의 공기보다 무거우니까 당연한 거죠.

그래도 어쨌든 이산화탄소가 일부라도 포함되어 있으니까, 그리고 이산화탄소가 공기보다 무거운 건 분명하니까 때문에 흰 연기들이 바닥으로 깔리는 힘을 받는 건 아니냐 하면서 여전히 의구심을 가지실 수도 있습니다.

그리고..

그러니 이산화탄소의 밀도와 안개가 낮게 깔리는 현상은 직접적인 관련이 없습니다. 공기보다 가벼운 물질을 쓴다고 해서 안개가 안 깔리고 위로 훨훨 날아가는 현상 같은 건 생기지 않는다는거지요. 애시당초 그 흰 연기(작은 물방울들)는, 떠오를 만큼의 부력이 없기 때문에 낮게 깔리는 것뿐입니다. 반면 담배연기는 “뜨거운 연소가스”에 실려 있기 때문에 충분한 부력을 받아서, 위로 떠오르죠.