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새해를 맞아 섭섭박사님이 홈 파티를 열었어요! 친구들을 실험실로 초대해 함께 게임도 하고, 실험도 하고, 영화도 보는 등 즐거운 시간을 가졌죠. 파티엔 맛있는 음식도 빠질 수 없죠? 섭섭박사님만의 특별한 음료와 음식을 준비했다는데…, 무엇이었을까요?

● 도전 실험! 주스도 품격 있게~! 자동 급수기 만들기

➊ 페트병 중간에 구멍을 뚫고 빨대를 꽂은 뒤 공기가 새지 않도록 구멍 주변을 찰흙으로 막는다. 
➋ 페트병에 주스를 채워 넣는다. 이때, 주스가 구멍 위로 올라가지 않도록 한다. 
➌ 풍선을 불고 집게로 막은 뒤 풍선을 페트병 입구에 씌운다.  
➍ 풍선을 막고 있던 집게를 푼다.

☞ 결과 : 페트병에 꽂은 빨대로 주스가 흘러나온다.
고무줄은 늘리면 원래 상태로 돌아오려는 성질이 있어요. 이를 ‘탄성’이라고 하죠. 풍선은 바로 이 고무 재질로 만들어요. 그래서 풍선에 바람을 불어 넣으면 풍선이 부풀었다가, 주둥이에서 손을 놓는 순간 탄성에 의해 풍선은 다시 원래 크기로 돌아오지요. 이 과정에서 풍선 안에 있던 공기는 밖으로 밀려나고요. 

위 실험은 이 원리를 이용해 급수기를 만든 거예요. 풍선 입구를 막고 있던 집게를 푸는 순간, 풍선 안에 들어있던 공기가 밀려나와 페트병 안으로 들어간답니다. 이렇게 밀려나온 공기는 페트병에 들어있던 주스에 압력을 가하죠. 그럼 주스가 공기에 밀려 페트병에 꽂혀 있던 빨대를 통해 나오는 거예요. 풍선 입구를 다시 집게로 막거나, 풍선에 들어 있던 공기가 모두 빠지면 더 이상 주스가 나오지 않는답니다.

● 한걸음 더! 압력을 이용하면 요리를 빨리 할 수 있다?

“증기 배출이 시작됩니다. 치이이익~!” 집에서 압력밥솥이 내는 소리 들어본 적 있나요? 압력밥솥은 왜 수증기를 내뿜는 걸까요?

압력밥솥은 뚜껑과 밥솥 사이가 고무로 꽉 막혀 있어요. 고무 덕분에 밥솥 안에서 발생하는 수증기는 밖으로 빠져나오지 않지요. 물을 가열해 기체 상태인 수증기로 만들면 부피는 1600배 이상 늘어나요. 이렇게 거대한 부피의 수증기를 작은 밥솥 안에 억지로 가둬놓는 셈이에요. 그 결과, 밥솥 안의 압력은 평상시의 기압보다 2배로 늘어난답니다. 이렇게 높은 압력에선 물이 잘 끓지 않아 밥이 빨리 완성돼요. 왜일까요?

원래 물은 상온일 땐 표면에서만 기화가 일어나요. 하지만 물을 가열해 100℃에 다다르면 액체 내부에서도 기화가 일어나며 기포가 물 밖으로 나오죠. 물이 ‘부글부글’하며 끓는 것도 이 때문이고요. 그런데 외부에서 물에 압력을 가하면 물은 기화되기가 어려워진답니다. 기화가 되려면 물속에 있던 물 분자가 기체가 되어 자유롭게 날아가야 하는데, 외부의 압력이 물 분자를 물속에 가둬놓는 거죠.
원래 물은 100℃에서 끓으면 온도가 더는 오르지 않아요. 가해주는 열에너지가 물이 기화되는 데 사용되기 때문이죠. 하지만 끓지 못하게 막으면 물은 100℃ 이상의 온도로 올라갈 수 있어요. 평상시 기압보다 2배 높은 압력밥솥 안에선 물이 120~125℃까지도 가열되죠. 온도가 높다는 건 그만큼 밥솥 안에 있는 쌀을 빠르게 익힐 수 있다는 뜻이에요. 그래서 압력밥솥은 밥 짓는 시간을 절반 이상 줄일 수 있답니다.

● 실험 하나 더! 파티에 어울리는 감자칩 만들기

섭섭박사님은 음료와 함께 맛있는 감자칩도 대접해 주셨어요. 직접 만든 감자칩이라고 하던데…, 전자레인지만 있으면 만들 수 있다고요?

☞ 결과 : 바삭 바삭한 감자칩이 완성된다.
전자레인지는 전파를 이용해 음식을 가열하는 도구예요. 전자레인지에선 1초에 20억 번 이상 빠르게 진동하는 전파가 발생해요. 이 전파가 음식 안에 들어있는 물 분자를 진동시킨답니다. 물 분자들은 빠르게 진동하면서 서로 마찰이 발생하는데, 이 마찰로 인해 열이 발생해 음식이 데워지는 거죠.
음식 안에 있던 수분은 높은 온도로 가열되는 과정에서 금세 증발해요. 그래서 전자레인지에 음식을 오래 돌리면 수분이 빠져나와 말라버리죠. 그런데 이런 현상은 감자칩을 만들 때엔 오히려 장점이 된답니다.
무슨 소리냐고요? 전자레인지에 감자를 넣고 가열하면 감자 속 수분이 증발해요. 그러면 수분이 있던 자리는 빈 공간으로 남지요. 감자는 구멍들로 인해 강도가 약해져 바스라지기 쉬워지겠죠? 그래서 감자칩을 씹었을 때 바삭함이 느껴지는 거랍니다.