4학년 2학기 · 과학 · 여러 가지 기체

기체 사용 설명서

과자 봉지가 빵빵한 까닭, 불을 끄는 기체, 하늘에 뜨는 기체. 눈에 보이지 않는 것들이 우리 생활에서 하는 일을 제품 설명서처럼 정리했어요. 따뜻해지면 부풀고 누르면 작아지는 이야기, 그리고 눈에 안 보이는 기체의 무게 이야기도 함께요.

단원 · 여러 가지 기체기사 17꼭지산소 · 이산화 탄소 · 질소 · 그 밖의 기체 · 부피와 무게

이번 호

기체마다 성질이 다르고, 그래서 쓰이는 곳도 달라요

  1. 질소과자 봉지가 빵빵한 건 과자를 지키려는 거예요
  2. 부피와 무게따뜻해지면 부풀고, 차가워지면 쪼그라들어요
  3. 부피와 무게누르면 작아지고, 힘을 빼면 다시 커져요
  4. 부피와 무게우리 교실 공기의 무게는 피아노만 해요
  5. 이산화 탄소불을 끄는 기체가 있어요
  6. 이산화 탄소톡 쏘는 맛의 정체는 기체예요
  7. 이산화 탄소물이 안 생기는 얼음, 드라이아이스
  8. 산소숨이 가쁠 때 이 기체가 사람을 살려요
  9. 산소잠수부가 메는 건 산소통일까요, 공기통일까요?
  10. 산소깎아 둔 사과가 갈색이 되는 건 기체 때문이에요
  11. 그 밖의 기체하늘에 뜨는 기체가 있어요
  12. 그 밖의 기체공기를 데우면 사람도 하늘로 올라가요
  13. 그 밖의 기체간판을 빛나게 하는 기체
  14. 그 밖의 기체전구 안에 숨어서 필라멘트를 지키는 기체
  15. 그 밖의 기체매연 대신 물을 내놓는 버스
  16. 질소영하 196도, 액체가 된 질소
  17. 산소로켓은 산소를 싣고 우주로 가요
질소과자 봉지

과자 봉지가 빵빵한 건 과자를 지키려는 거예요

이 성질을 이용했어요잘 반응하지 않아요

봉지를 뜯으면 과자가 반밖에 없어서 억울했나요? 그 빈 곳에는 과자를 지키는 기체가 들어 있어요.

약 78 %공기 중 질소가 차지하는 비율

과자 봉지 속을 채운 는 예요. 공기가 아니라 질소만 따로 넣은 거예요. 왜 그럴까요?

첫째, 부딪혀도 안 부서지게 하려고요. 봉지가 빵빵하면 트럭에 실려 오면서 눌려도 과자가 깨지지 않아요. 공기 방석 같은 역할이에요.

둘째, 상하지 않게 하려고요. 기름에 튀긴 과자는 공기 속 를 만나면 맛이 변해요(이걸 라고 해요). 그런데 질소는 다른 물질과 잘 반응하지 않아서, 산소 대신 질소를 채우면 과자가 오래 바삭해요.

왜 하필 질소냐고요? 공기의 약 78 %가 질소라서 구하기 쉽고 값도 싸거든요. 게다가 냄새도 맛도 없어서 과자 맛을 바꾸지 않아요.

질소가 하는 일은 그냥 '가만히 있어 주는 것'이에요. 아무것도 안 하는 게 특기인 셈이죠.

부피와 무게탁구공·페트병·과자 봉지

따뜻해지면 부풀고, 차가워지면 쪼그라들어요

이 성질을 이용했어요따뜻하면 커지고 차가우면 작아져요

기체는 온도에 따라 부피가 달라져요. 눈에 안 보이는 기체가 하는 일인데, 결과는 눈에 아주 잘 보여요.

규칙은 딱 하나예요. 온도가 높아지면 의 가 늘어나고, 온도가 낮아지면 줄어들어요. 이것만 알면 아래 이야기가 전부 풀려요.

찌그러진 탁구공을 뜨거운 물에 넣으면 펴져요. 탁구공 안에는 공기가 들어 있어요. 뜨거운 물에 넣으면 그 공기의 온도가 높아져요. 그러면 부피가 늘어나면서 안에서 밀어 주니까 찌그러진 곳이 펴져요.

물이 조금 남은 페트병을 냉장고에 넣어 두면 찌그러져요. 이번엔 반대예요. 온도가 낮아지니 병 속 공기의 부피가 줄어들고, 줄어든 만큼 병이 안으로 빨려 들어가요.

여름철 햇빛이 드는 곳에 둔 과자 봉지는 부풀어 올라요. 뜨거운 차 안에 두면 더 그래요. 봉지 속 의 부피가 늘어난 거예요.

따뜻한 음식을 비닐 랩으로 씌워 냉장고에 넣으면 랩이 오목하게 들어가요. 그릇 속 공기가 식으면서 부피가 줄어드니까 랩이 안쪽으로 끌려 들어가는 거예요.

설거지하다 그릇 두 개가 포개져 안 빠질 때, 바깥쪽 그릇의 아랫부분을 뜨거운 물에 담그면 쑥 빠져요. 두 그릇 사이에 낀 공기가 데워져 부피가 늘어나거든요. 다만 뜨거운 물은 꼭 어른과 함께 다뤄요. 데면 크게 다쳐요.

냉장고에서 꺼낸 찬 달걀을 바로 끓는 물에 넣으면 터지기도 해요. 달걀 안쪽에는 «공기 집»이라는 빈 곳이 있어요. 온도가 갑자기 크게 오르면 그 안의 공기 부피가 확 늘어나거든요. 직접 해 보지는 마세요. 달걀을 미리 꺼내 두었다가 삶으면 안 터져요.

겨울에는 여름보다 자동차 타이어에 공기를 더 넣어요. 추우면 타이어 속 공기의 부피가 줄어서 타이어가 물렁해지니까, 미리 더 넣어 두는 거예요.

여기서 한 가지 조심할 게 있어요. 방이나 하늘처럼 트인 곳에서는 따뜻한 공기가 위로 올라가는 게 맞아요. 그런데 풍선이나 탁구공처럼 막힌 곳에서는 공기가 갈 데가 없어요. 올라가는 게 아니라 그 자리에서 부피만 커지는 거예요.

부피와 무게운동화·공기 침대·잠수

누르면 작아지고, 힘을 빼면 다시 커져요

이 성질을 이용했어요누르면 작아지고 놓으면 커져요

이번엔 온도가 아니라 «누르는 힘»이에요. 이 힘을 압력이라고 불러요.

규칙은 역시 하나예요. 누르는 힘이 세지면 의 가 줄어들고, 힘이 약해지면 늘어나요.

밑창에 공기 주머니가 있는 운동화를 신고 땅을 디디는 순간, 공기 주머니가 납작해져요. 발이 누르니까 이 높아져서 부피가 줄어든 거예요. 발을 떼면 다시 부풀고요.

공기 침대에 누우면 몸이 닿는 곳이 움푹 들어가요. 일어서면 다시 펴지고요. 같은 이야기예요.

호핑볼(타고 통통 뛰는 손잡이 달린 큰 공)에 앉으면 찌그러져요. 공기 옷(공기를 넣어 입고 부딪치며 노는 옷)을 입고 부딪치면 부딪친 곳이 쑥 들어가고요. 범퍼카도 서로 부딪치는 순간 기체가 든 부분의 부피가 줄어들어요.

잠수부가 내뿜는 공기 방울은 위로 올라갈수록 커져요. 물속 깊은 곳은 누르는 힘이 세서 방울이 작고, 수면에 가까워질수록 누르는 힘이 약해져서 점점 커지는 거예요.

높은 산에 과자 봉지를 들고 올라가면 봉지가 빵빵해져요. 산 위는 누르는 공기가 적어서 압력이 낮거든요. 봉지 속 기체가 신나게 부푸는 거예요.

비행기가 높이 올라갈 때 귀가 먹먹해지는 것도 같은 까닭이에요. 귓속 공기와 바깥 공기의 누르는 힘이 달라져서 그래요. 침을 삼키거나 하품을 하면 좀 나아져요.

여기도 조심할 게 있어요. 누른다고 공기가 빠져나가는 게 아니에요. 마개를 막은 주사기를 누르면 공기는 그대로 있고 부피만 줄어들어요. 공기가 도망갔다면 그건 다른 이야기예요.

부피와 무게교실 공기 · 공기통

우리 교실 공기의 무게는 피아노만 해요

이 성질을 이용했어요눈에 안 보여도 무게가 있어요

기체는 무게가 없다고 생각하기 쉬워요. 눈에 안 보이니까요. 그런데 재 보면 나와요.

약 200 kg교실 하나를 채운 공기의 무게 — 피아노 한 대쯤

도 무게가 있어요. 고체나 액체에 견주면 아주 작을 뿐이에요.

숫자로 보면 이래요. 가로·세로·높이가 모두 1 m인 상자를 공기로 가득 채우면 그 공기의 무게가 약 1.29 kg이에요. 우유갑 한 개보다 무거워요.

그러면 교실은요? 우리 교실 안 공기의 무게는 약 200 kg쯤 돼요. 피아노 한 대와 비슷해요. 지금도 그 공기가 교실을 가득 채우고 있어요.

바람 빠진 공에 공기를 넣고 무게를 재면 넣기 전보다 무거워져요. 넣은 공기의 무게만큼요.

반대도 돼요. 공기를 빼는 장치에 넣고 공기를 빼내면 뺀 공기의 무게만큼 가벼워져요.

이게 쓸모가 있어요. 잠수부 공기통 두 개가 크기와 모양이 같아요. 어느 쪽에 공기가 더 남았을까요? 전자저울에 올려 보면 알 수 있어요. 더 무거운 쪽에 공기가 더 많아요.

위로 올라가는 기체도 무게가 있어요. 풍선이 뜨는 건 헬륨이 공기보다 «가벼워서»예요. 무게가 «없어서»가 아니라요.

불이 나면 이 빨간 통이 출동! 안에 든 기체가 불을 덮어 산소를 막아요

불이 나면 이 빨간 통이 출동! 안에 든 기체가 불을 덮어 산소를 막아요 · 사진 MarkBuckawicki · CC0 · 내용과 어울리는 참고 사진이에요

이산화 탄소소화기

불을 끄는 기체가 있어요

이 성질을 이용했어요타는 것을 막아요

물로만 불을 끄는 게 아니에요. 눈에 보이지 않는 기체가 불을 덮어 꺼뜨려요.

불이 타려면 가 있어야 해요. 그래서 산소를 못 오게 막으면 불은 꺼져요. 이 일을 하는 가 예요.

이산화 탄소는 다른 물질이 타는 것을 막는 성질이 있어요. 게다가 공기보다 무거워서 불 위에 이불처럼 내려앉아요. 그러면 불이 산소를 만나지 못해 꺼지는 거예요.

그래서 소화기 안에는 이산화 탄소가 들어 있는 것이 많아요. 물을 쓸 수 없는 곳 — 예를 들면 전기 기구나 컴퓨터가 있는 곳 — 에서도 쓸 수 있어요.

같은 기체인데 산소는 불을 도와주고 이산화 탄소는 불을 끄죠. 기체마다 성질이 다르다는 걸 이보다 잘 보여 주는 예도 없어요.

찾아본 곳

이산화 탄소탄산음료

톡 쏘는 맛의 정체는 기체예요

이 성질을 이용했어요물에 녹으면 톡 쏘아요

사이다를 마실 때 혀가 따끔한 그 느낌. 그건 맛이 아니라 기체가 터지는 느낌이에요.

탄산음료에는 가 녹아 있어요. 이산화 탄소가 물에 녹으면 톡 쏘는 맛이 나요. 이렇게 녹은 것을 '탄산'이라고 해요.

뚜껑을 열면 '치익' 소리가 나면서 거품이 올라오죠? 병 안에 갇혀 있던 이산화 탄소가 밖으로 빠져나오는 소리예요. 컵에 따르면 보이는 작은 방울들도 전부 이산화 탄소예요.

탄산음료를 흔들면 거품이 확 넘치는 것도 같은 이유예요. 흔들면 녹아 있던 가 더 빨리 빠져나오거든요. 그래서 흔든 음료는 조심해서 열어야 해요.

김이 빠진 사이다가 맹맹한 것도 이제 알겠죠? 이산화 탄소가 다 날아가 버려서예요.

찾아본 곳

이산화 탄소드라이아이스

물이 안 생기는 얼음, 드라이아이스

이 성질을 이용했어요녹지 않고 바로 기체가 돼요

아이스크림 상자 속 하얀 연기의 정체예요. 얼음인데 녹아도 젖지 않아요.

-78.5 ℃이산화 탄소가 고체(드라이아이스)가 되는 온도

드라이아이스는 를 아주 차갑게 만들어 굳힌 거예요. 얼마나 차갑냐면 영하 78.5 ℃보다 더 차가워야 해요.

보통 얼음은 녹으면 물이 되지만, 드라이아이스는 물을 거치지 않고 바로 가 돼요. 이런 것을 라고 해요. 그래서 이름이 '마른(dry) 얼음'이에요. 상자가 젖지 않으니 아이스크림이나 생선을 옮길 때 아주 좋아요.

하얀 연기처럼 보이는 건 사실 이산화 탄소가 아니라, 차가운 기운에 공기 중 수증기가 얼어붙은 것이에요.

조심할 점도 있어요. 맨손으로 만지면 동상을 입고, 밀폐된 통에 넣으면 기체가 불어나 터질 수 있어요. 좁고 닫힌 방에 두면 이산화 탄소가 가득 차 위험하고요. 반드시 어른과 함께, 바람이 통하는 곳에서 다뤄야 해요.

산소구급차와 병원

숨이 가쁠 때 이 기체가 사람을 살려요

이 성질을 이용했어요숨 쉬는 데 꼭 필요해요

구급차에 실린 초록색 통 안에는 산소가 들어 있어요.

약 21 %공기 중 산소가 차지하는 비율

우리는 숨을 쉴 때 공기 속 를 들이마셔요. 공기의 약 21 %가 산소예요. 그런데 다치거나 병이 나면 이만큼으로 부족할 때가 있어요.

그럴 때 쓰는 것이 산소 호흡 장치예요. 구급차와 병원에는 산소가 든 통이 있고, 마스크를 통해 진한 산소를 바로 넣어 줘요. 물속에 오래 있어야 하는 잠수부나 불 속에 들어가는 소방관도 등에 통을 메고 들어가요.

몸이 아플 때 쓰는 고압 산소 치료라는 것도 있어요. 평소보다 진한 산소를 몸에 넣어 주는 치료예요.

산소는 눈에 보이지도 않고 냄새도 없지만, 우리가 잠시도 없이는 살 수 없는 예요.

찾아본 곳

잠수부의 공기통이에요. 이 안에는 우리가 마시는 공기가 꾹 눌려 들어 있어요

잠수부의 공기통이에요. 이 안에는 우리가 마시는 공기가 꾹 눌려 들어 있어요 · 사진 Vyacheslav Argenberg · CC BY 4.0 · 내용과 어울리는 참고 사진이에요

산소잠수부의 통

잠수부가 메는 건 산소통일까요, 공기통일까요?

이 성질을 이용했어요많다고 무조건 좋진 않아요

산소가 숨 쉬는 데 필요하다면, 통에 산소만 가득 채우면 더 좋을 것 같은데요?

많은 사람이 잠수부의 등에 있는 통을 '통'이라고 불러요. 그런데 사실은 대부분 공기통이에요. 우리가 늘 마시는 공기( 78 %, 산소 21 %)를 눌러 담은 거예요.

왜 산소만 넣지 않을까요? 물속 깊이 내려가면 이 높아지는데, 이때 진한 산소를 계속 마시면 산소 중독이 생길 수 있어요. 산소도 너무 많으면 몸에 해로운 거예요.

무엇이든 적당한 것이 중요해요. 산소는 우리에게 꼭 필요하지만, 필요한 만큼만 있을 때 가장 좋아요.

찾아본 곳

산소잘라 둔 과일

깎아 둔 사과가 갈색이 되는 건 기체 때문이에요

이 성질을 이용했어요다른 물질과 잘 반응해요

도시락에 넣은 사과가 왜 갈색으로 변했을까요? 사과가 상한 게 아니에요.

사과, 배, 바나나에는 폴리페놀이라는 물질이 들어 있어요. 이 물질이 공기 중 를 만나면 갈색으로 변해요. 이것을 이라고 해요.

그러니까 갈색이 된 사과는 상한 게 아니라 산소와 만난 흔적이에요. 껍질이 있을 때는 괜찮다가 자르면 변하는 이유도, 잘린 면이 공기와 닿기 때문이에요.

그래서 깎아 놓은 과일은 통에 담아 뚜껑을 덮어 두는 게 좋아요. 산소와 덜 만나게 하는 거예요. 설탕물이나 레몬물에 살짝 담가 두는 방법도 있어요.

산소는 우리를 살게 하지만, 이렇게 다른 물질을 바꿔 놓기도 해요. 쇠가 녹스는 것도 산소가 하는 일이에요.

찾아본 곳

하늘에 둥실 뜬 비행선. 안에는 공기보다 가벼운 헬륨이 가득 차 있어요

하늘에 둥실 뜬 비행선. 안에는 공기보다 가벼운 헬륨이 가득 차 있어요 · 사진 Kecko · CC BY 2.0 · 내용과 어울리는 참고 사진이에요

그 밖의 기체비행선과 풍선

하늘에 뜨는 기체가 있어요

이 성질을 이용했어요공기보다 가벼워요

놓친 풍선이 하늘로 올라가 버린 적 있나요? 그 안에는 공기가 아닌 다른 기체가 들었어요.

은 공기보다 가벼운 예요. 그래서 헬륨을 넣은 풍선은 손을 놓으면 위로 올라가요. 반대로 입으로 분 풍선은 공기가 들어 있어서 바닥으로 떨어지죠.

이 성질을 크게 이용한 것이 비행선이에요. 커다란 주머니에 헬륨을 채워 하늘에 띄우는 거예요. 더 높이 오르고 싶으면 싣고 있던 무게를 줄이고, 내려가고 싶으면 헬륨을 조금 내보내요.

요즘 비행선은 광고에 많이 쓰여요. 하늘에 큰 글씨를 달고 천천히 날면 멀리서도 잘 보이니까요. 태양광으로 날며 지구를 한 바퀴 도는 비행선을 만드는 도전도 진행되고 있어요.

뜨거워진 공기가 부풀어서 커다란 열기구를 하늘로 밀어 올려요

뜨거워진 공기가 부풀어서 커다란 열기구를 하늘로 밀어 올려요 · 사진 Aaron Burden · CC0 · 내용과 어울리는 참고 사진이에요

그 밖의 기체열기구

공기를 데우면 사람도 하늘로 올라가요

이 성질을 이용했어요데우면 가벼워져요

열기구에는 특별한 기체가 없어요. 그냥 공기를 뜨겁게 데울 뿐이에요.

열기구는 커다란 주머니 아래에서 불을 피워 안의 공기를 데워요. 그러면 데워진 공기가 부풀면서 일부가 아래로 빠져나가요. 그래서 같은 크기의 주머니에 든 공기가 전보다 가벼워져요. 주머니 속 공기가 바깥 공기보다 가벼워지면 기구가 떠올라요.

내려오고 싶으면 불을 줄이면 돼요. 공기가 식으면 다시 무거워지니까요. 비행선과 달리 특별한 없이 공기만으로 뜨는 거예요.

이 성질은 우리 주변에서도 볼 수 있어요. 더운 여름날 과자 봉지를 햇볕에 두면 봉지가 더 빵빵해지죠? 안의 기체가 데워져 가 늘어난 거예요.

사람이 처음 하늘을 난 것도 열기구였어요. 프랑스의 몽골피에 형제가 «주머니에 뜨거운 공기를 넣으면 떠오른다»는 데서 생각을 얻어 열기구를 만들었어요. 1783년 11월, 그 열기구가 승객 두 명을 태우고 파리 하늘을 날았어요. 사람이 처음으로 자유롭게 하늘을 난 순간이었어요.

그런데 같은 해 12월, 프랑스 과학자 샤를이 다른 방법으로 날았어요. 주머니에 뜨거운 공기 대신 공기보다 가벼운 를 채운 거예요. 샤를은 직접 타고 날았고요.

두 방법이 2주도 안 되는 사이에 나란히 나온 셈이에요. 요즘은 둘을 합친 복합 기구도 있어요. 위쪽은 헬륨으로 채워 떠오르고, 아래쪽 공기를 데우거나 식혀서 위아래로 오르내려요. 두 가지 방법의 좋은 점만 가져온 거예요.

찾아본 곳

유리관에 기체를 넣고 전기를 흘리면 이렇게 색색으로 빛나요. 네온사인의 원리예요

유리관에 기체를 넣고 전기를 흘리면 이렇게 색색으로 빛나요. 네온사인의 원리예요 · 사진 Paul Downey · CC BY 2.0 · 내용과 어울리는 참고 사진이에요

그 밖의 기체네온사인

간판을 빛나게 하는 기체

이 성질을 이용했어요전기가 통하면 빛을 내요

밤거리의 알록달록한 간판 글씨. 그 유리관 속에도 기체가 들어 있어요.

네온은 공기 속에 아주 조금 들어 있는 예요. 이 기체를 유리관에 넣고 전기를 통하게 하면 네온만의 붉은빛을 내요. 그래서 간판에 많이 쓰였고, 이름도 '네온사인'이 되었어요.

다른 색은 어떻게 낼까요? 관에 넣는 기체를 바꾸면 색이 달라져요. 기체마다 내는 빛깔이 다르거든요.

요즘은 전기를 적게 쓰는 LED로 많이 바뀌었지만, 네온사인은 여전히 도시의 밤을 떠올리게 하는 풍경이에요.

찾아본 곳

켜져 있는 전구 속. 구불구불 빛나는 줄이 필라멘트예요. 이 유리 안을 아르곤이 채우고 있어서 필라멘트가 타지 않아요

켜져 있는 전구 속. 구불구불 빛나는 줄이 필라멘트예요. 이 유리 안을 아르곤이 채우고 있어서 필라멘트가 타지 않아요 · 사진 WClarke · CC BY-SA 4.0 · 내용과 어울리는 참고 사진이에요

그 밖의 기체전구·형광등 속

전구 안에 숨어서 필라멘트를 지키는 기체

이 성질을 이용했어요거의 아무 반응도 하지 않아요

공기에서 셋째로 많은 기체인데 이름을 들어 본 사람은 적어요. 아르곤이에요.

약 0.93 %공기 중 아르곤 — 이산화 탄소보다 훨씬 많아요

공기를 많은 순서로 줄 세워 볼까요? 가 약 78 %, 가 약 21 %, 그다음이 으로 약 0.93 %예요. (약 0.04 %)보다 훨씬 많아요. 의외죠?

아르곤은 다른 물질과 거의 반응하지 않아요. 과자 봉지의 질소처럼, 옆에 무엇이 있든 모른 척하는 성격이에요.

그래서 전구와 형광등 속에 넣어요. 전구 안에서 빛을 내는 가느다란 줄을 라고 하는데, 아주 뜨거워져요. 만약 그 안에 공기가 들어 있으면 산소를 만나 금방 타서 끊어져요.

그 자리를 아르곤으로 채우면 어떨까요? 아르곤은 반응을 안 하니까 필라멘트가 타지 않아요. 전구가 훨씬 오래 가는 거예요.

쇠를 붙이는 용접을 할 때도 써요. 뜨거워진 쇠가 공기 중 산소를 만나면 상하거든요. 이때 아르곤을 뿜어 주면 산소가 닿지 못하게 막아 줘요.

하는 일을 한 줄로 하면 이래요. «아무것도 안 하는 것»으로 무언가를 지키는 예요. 과자 봉지의 질소와 같은 방식이죠.

일본 도쿄를 달리는 수소 버스. 옆면에 「H₂ 水素(수소)」라고 적혀 있어요. 우리나라에도 수소 버스가 다녀요

일본 도쿄를 달리는 수소 버스. 옆면에 「H₂ 水素(수소)」라고 적혀 있어요. 우리나라에도 수소 버스가 다녀요 · 사진 Syced · CC0 · 내용과 어울리는 참고 사진이에요

그 밖의 기체수소 버스·수소차

매연 대신 물을 내놓는 버스

이 성질을 이용했어요태워도 물만 나와요

길에서 「수소」라고 쓰인 버스를 본 적 있나요? 그 버스가 내놓는 것은 물이에요.

는 가장 가벼운 예요. 공기보다 훨씬 가벼워요.

수소가 요즘 주목받는 까닭이 있어요. 수소를 연료로 쓰면 환경을 더럽히는 물질이 나오지 않아요. 대신 물이 나와요.

그래서 수소 버스와 수소 자동차가 다녀요. 우리나라 도시에서도 볼 수 있어요. 수소로 나는 드론도 있고요.

다만 수소는 불이 아주 잘 붙어요. 그래서 다루는 데 조심해야 해요. 옛날에는 수소를 넣은 커다란 비행선을 띄웠는데, 지금은 불이 붙지 않는 을 써요.

수소를 연구하는 사람들도 있어요. 수소 에너지 연구원이라고 해요. 수소를 어떻게 많이 얻을지, 어떻게 안전하게 담고 옮길지를 연구해요. 교과서에도 이 직업이 나와요.

기억해 둘 게 하나 있어요. 수소는 공기 중에 거의 없어요. 공기의 주인은 와 예요. 수소는 따로 만들어 써야 해요.

질소식품 보관과 냉매

영하 196도, 액체가 된 질소

이 성질을 이용했어요아주 차가워질 수 있어요

기체도 아주 차갑게 하면 액체가 돼요. 그 차가움으로 여러 일을 해요.

-196 ℃질소가 액체가 되는 온도

는 보통 지만, 영하 196 ℃보다 차갑게 하면 액체가 돼요. 이것을 액체질소라고 해요.

액체질소는 무엇이든 순식간에 얼려요. 그래서 음식을 신선하게 보관하거나, 병원에서 쓸 물질을 얼려 두거나, 기계를 식히는 데 쓰여요. 과학 실험에서도 자주 등장하죠.

물론 아주 위험하기도 해요. 잠깐만 닿아도 심한 동상을 입기 때문에 반드시 전문가만 다뤄야 해요.

같은 질소인데 과자 봉지에서는 가만히 과자를 지키고, 액체가 되면 순식간에 얼리는 일을 해요. 상태가 바뀌면 하는 일도 달라지는 거예요.

찾아본 곳

산소로켓

로켓은 산소를 싣고 우주로 가요

이 성질을 이용했어요물질이 타는 것을 도와요

우주에는 공기가 없어요. 그런데 연료가 타려면 산소가 필요하죠. 어떻게 할까요?

무언가가 타려면 가 있어야 해요. 지구에서는 공기 속에 산소가 있으니 걱정이 없죠. 그런데 우주에는 공기가 없어요.

그래서 로켓은 연료뿐 아니라 산소도 함께 싣고 올라가요. 연료를 태울 산소를 미리 준비해 가는 거예요. 로켓이 그렇게 큰 이유 중 하나예요.

산소는 자기가 타는 게 아니라 다른 것이 타도록 돕는 예요. 그래서 소화기의 와는 정반대 일을 해요.

산소 캔을 불꽃 쪽으로 뿌리면 안 되는 것도 같은 이유예요. 불이 더 크게 붙거든요.

찾아본 곳

공기는 무엇으로 되어 있을까요?

우리가 마시는 공기 속 기체들
  • 질소약 78 %

    가장 많아요. 잘 반응하지 않고 조용히 자리를 채워요.

  • 산소약 21 %

    우리가 숨 쉴 때 쓰는 기체예요. 물질이 타도록 도와요.

  • 이산화 탄소약 0.04 %

    아주 적지만 식물에게 꼭 필요하고, 불을 끄는 데도 써요.

  • 그 밖나머지

    아르곤, 네온, 헬륨 같은 기체가 조금씩 섞여 있어요.

낱말 사전

기사에 나온 말들을 모았어요
기체
모양과 부피가 자유롭게 변하는 물질의 상태예요. 공기처럼 눈에 안 보이는 것이 많아요.
산소
숨 쉬는 데 필요하고, 물질이 타도록 돕는 기체예요.
이산화 탄소
물에 녹으면 톡 쏘고, 물질이 타는 것을 막는 기체예요.
질소
공기의 대부분을 차지하며 다른 물질과 잘 반응하지 않는 기체예요.
헬륨
공기보다 가벼워서 풍선과 비행선을 띄우는 기체예요.
승화
고체가 액체를 거치지 않고 바로 기체가 되는 것이에요.
산패
기름진 음식이 산소를 만나 맛과 냄새가 변하는 것이에요.
갈변
과일의 잘린 면이 산소를 만나 갈색으로 변하는 것이에요.
부피
물체가 공간을 차지하는 크기예요. 기체는 부피가 잘 달라져요.
압력
누르는 힘이에요. 발로 밟거나 물속 깊이 들어가면 압력이 높아져요.
아르곤
공기에서 셋째로 많은 기체예요. 거의 반응하지 않아 전구 속에 넣어요.
수소
가장 가벼운 기체예요. 태우면 물이 나와서 수소 버스의 연료로 써요.
필라멘트
전구 안에서 빛을 내는 가느다란 줄이에요. 아주 뜨거워져요.

기체 사용 설명서 · 4학년 2학기 과학 「여러 가지 기체」
기사마다 붙은 링크를 누르면 그 이야기가 실린 원문으로 갈 수 있어요. 사진은 라이선스가 확인된 것만 썼고, 내용과 어울리는 참고 사진이에요.
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