산 아래에서 사 온 봉지과자를 들고 높은 산 정상으로 올라가면 과자 봉지가 터질 듯이 빵빵하게 부풀어 오르는 현상을 경험하게 되는데요. 이러한 현상은 왜 일어나죠?

Question

산 아래에서 사 온 봉지과자를 들고 높은 산 정상으로 올라가면 과자 봉지가 터질 듯이 빵빵하게 부풀어 오르는 현상을 경험하게 되는데요. 이러한 현상은 왜 일어나죠?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

산 아래에서 산 봉지가 산 정상에서 빵빵해지는 이유는 고산 지대로 올라갈수록 외부의 대기압은 낮아지지만, 봉지 내부 기압은 평지의 높은 상태를 그대로 유지하기 때문에 그렇습니다.

고도가 높아질수록 공기가 희박해 지면서 위에서 누르는 공기층이 얇아지기 때문에 외부의 대기압이 낮아집니다. 과자 봉지는 신선도 유지와 내용물 보호를 위해 질소 가스로 밀폐 포장되어 있어, 봉지 안의 압력은 봉지를 만든 평지의 기압 상태 그대로 유지하고 있습니다. 봉지 안의 내부 압력이 봉지 밖의 대기 압력보다 상대적으로 커지면서 내부 기체가 봉지 벽을 밖으로 밀어냅니다. 기체의 온도가 일정할 때 외부 압력이 낮아질수록 기체의 부피가 늘어나기 때문에 봉지가 빵빵하게 부풀어 오르는 것입니다.

만약 봉지가 내부 압력을 견디지 못하면 터지기도 하며, 반대로 산 정상에서 과자를 먹지 않고 다시 평지로 가져오면 외부 기압이 다시 높아지면서 봉지는 원래 상태로 쪼그라듭니다.