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짐작은 가나 어떤 환경인지 잘 구분이 안됩니다. 실험개요에 대한 그림이 있고 어디에 어떤 막을 만들고 어느 면에 압력을 가했는지 보면 지혜를 모을 수도 있을텐데요. >제가 고진공내에서 유지될 수 있는 작은 캡슐을 만들려고합니다. > >캡슐안에는 액체가 들어있고 액체를 둘러싸고 있는 막은 100nm정도 입니다. > >진공내에서 막이 터져서 액체가 흘러나오면 안되므로, 이 실험에 앞서서 > >사전실험으로 막이 어느정도까지 압력을 버틸 수 있는지 실험을 하는 도중에 어려움이 발생했습니다. > >막을 사이에두고 510Torr진공까지 잡았을？？ 막이 터져버렸습니다 바깥은 대기압(760Torr)였구요. > >제가 여기서 드는 의문은 만약 막이 한쪽이 대기압이 아닌 액체 였다면 510Torr에서 터졌을까 > >하는 겁니다. 액체는 압력을 가해도 모양이 잘변하지 않으니까 액체가 상대적으로 압력차에 > >비해서 기체보다는 미는 힘이 작아서 막이 버틸 수 있지 않을까 하는 의문입니다. > >여기에 관한 이론을 찾아보려고 해도 찾을 수가 없어서 질문 드립니다. > >

그림처럼 캡슐 안이 막으로 분리되어 있고 오른쪽에 액체가 있다면 고진공이 되어도 막이 터지는 일이 없습니다. 앞에 있는 분이 지적했듯이 액체는 압력에 대해 거의 부피변화가 없습니다. 다른 요인 때문에 막이 터졌으리라 생각합니다. 물인 경우 온도가 0도에서 100도가 되었을 때 온도에 따른 부피변화는 대략 2 % 정도, 1 기압에서 압력을 올려 100 기압으로 했을 때 부피변화는 대략 0.46 %에 불과합니다. 고진공으로 만들어봐야 대기압과는 불과 1 기압 차이밖에 안납니다. 따라서 부피변화는 없다고 봐야 합니다. 그렇다면 어떻게 하여 막이 터졌는가는 다른 요인을 찾아봐야 합니다. 대부분 기밀성이 부족해서 외부에서 액체로 공기가 들어간다면 터질 수도 있습니다. 또 막을 바깥과 고정시킨 부분이 완전히 접착되지 않아 터질 수도 있습니다. 면밀하게 조사하여 원인을 찾기 바랍니다. 실험에서 실패는 상상을 하지 못하는 실수 때문에 일어나는 경우가 다반사입니다. 즉, 이론에서 막연하게 알고 있던 지식을 실제 물체를 놓고 실험하면 이상적인 조건이 만들어지지 않기 때문입니다. 그분야에서 오랫동안 종사했던 사람이라면 경험으로 알아내는 능력이 뛰어나므로 유경험자에게 자문을 받을 수 있습니다. 기체라면 앞 분이 지적한대로 그런 이유 때문이니깐 기체와 압력과 막의 탄성한계를 알아야겠지요. >제가 고진공내에서 유지될 수 있는 작은 캡슐을 만들려고합니다. > >캡슐안에는 액체가 들어있고 액체를 둘러싸고 있는 막은 100nm정도 입니다. > >진공내에서 막이 터져서 액체가 흘러나오면 안되므로, 이 실험에 앞서서 > >사전실험으로 막이 어느정도까지 압력을 버틸 수 있는지 실험을 하는 도중에 어려움이 발생했습니다. > >막을 사이에두고 510Torr진공까지 잡았을？？ 막이 터져버렸습니다 바깥은 대기압(760Torr)였구요. > >제가 여기서 드는 의문은 만약 막이 한쪽이 대기압이 아닌 액체 였다면 510Torr에서 터졌을까 > >하는 겁니다. 액체는 압력을 가해도 모양이 잘변하지 않으니까 액체가 상대적으로 압력차에 > >비해서 기체보다는 미는 힘이 작아서 막이 버틸 수 있지 않을까 하는 의문입니다. > >여기에 관한 이론을 찾아보려고 해도 찾을 수가 없어서 질문 드립니다. > > > >추가설명 > >그림을 자세히 그리지 못해서 죄송합니다. > >제가 알고 싶은 요지는 막이 받는 실질적인 힘입니다. 그것이 진공 반대쪽이 한쪽이 액체, 기체일때의 > >받는 힘의 차이를 알고 싶습니다. > >답변부탁드립니다... > >그림은 확대해서 보시면 글자가 잘 보입니다. >

액체에 기포가 함유되지 않았다면 이론적으로는 압력차로 인하여 막이 터질 이유는 없다고 봅니다. 왜냐하면 그림에서 우측에 기체가 차 있었다면 좌우간 압력차가 존재하고 압력차로 인한 중간막에 힘이 발생하고 이 힘이 막이 버틸 수 있는 인장강도를 초과하면 터지게 되지만, 액체로 차 있을 경우에는 압력차 자체가 존재하지 않기 때문에 막에 가해지는 힘이 없을 것이기 때문입니다. (시스템 전체를 둘러쌓고 있는 대기와의 압력 차이로 인한 계의 파괴는 논외로 합니다.) 사고실험을 잠깐 해 보아도 알 수 있을 것 같습니다. 주사기에 물을 넣고 공기와 맞닿는 부분에 기름층을 살짝 두른다음 끝을 막고 세게 당깁니다. 이 때 밀봉이 완전하게 되어 있고 주사기의 길이가 무한하여 내부를 충분히 낮은 압력(결국은 진공)으로 만들 수 있다고 가정합시다. 이 때 초저압 상태에서 물이 기름층을 뚫고 초저압 영역으로 터져 나갈까요? 그럴 수 없겠지요? 왜냐하면 물이 터져 나간만큼 비는 공간은 원래 액체가 있었던 공간으로 아무것도 없기 때문에 역시 진공일테고 그러면 “물이터져나가생긴진공(좌측)|물|기름|주사기를잡아당김으로해서생기는진공(우측)“이라는 시스템에서 물, 기름 좌우측 압력이 동일하므로 힘평형이 일어나기 때문입니다. (물의 저압에서의 기화현상은 무시합니다.) 막의 재질은 무엇인지요. 혹시 이것이 역시 액체라면 진공(저압)으로 인한 기화현상이 일어나지 않는지 확인하여야 할 것입니다. 일반적인 상태도에서는 액체가 기체로 변하는 것이 온도의 상승으로 인한 구간도 있지만 계의 기압이 낮아짐으로 해서 발생하는 구간도 있기 때문입니다. 그렇다면 막을 둘러싸고 있는 환경이 진공이 되면 막이 기화하여 없어지게 됩니다. >제가 고진공내에서 유지될 수 있는 작은 캡슐을 만들려고합니다. > >캡슐안에는 액체가 들어있고 액체를 둘러싸고 있는 막은 100nm정도 입니다. > >진공내에서 막이 터져서 액체가 흘러나오면 안되므로, 이 실험에 앞서서 > >사전실험으로 막이 어느정도까지 압력을 버틸 수 있는지 실험을 하는 도중에 어려움이 발생했습니다. > >막을 사이에두고 510Torr진공까지 잡았을？？ 막이 터져버렸습니다 바깥은 대기압(760Torr)였구요. > >제가 여기서 드는 의문은 만약 막이 한쪽이 대기압이 아닌 액체 였다면 510Torr에서 터졌을까 > >하는 겁니다. 액체는 압력을 가해도 모양이 잘변하지 않으니까 액체가 상대적으로 압력차에 > >비해서 기체보다는 미는 힘이 작아서 막이 버틸 수 있지 않을까 하는 의문입니다. > >여기에 관한 이론을 찾아보려고 해도 찾을 수가 없어서 질문 드립니다. > > > >추가설명 > >그림을 자세히 그리지 못해서 죄송합니다. > >제가 알고 싶은 요지는 막이 받는 실질적인 힘입니다. 그것이 진공 반대쪽이 한쪽이 액체, 기체일때의 > >받는 힘의 차이를 알고 싶습니다. > >답변부탁드립니다... > >그림은 확대해서 보시면 글자가 잘 보입니다. >