캔 음료 밀도차에 따라 물에 띄우는 실험을 진행하였습니다.

Question

영상에서 일반 콜라와 제로콜라를 물에 띄우는 영상을 보았습니다.

일반 콜라만 물에 가라 앉는 모습을 보고 신기해서 따라해 보았는데, 사이다 콜라 펩시에서

모든 캔음료가 일반 캔과 제로 캔 모두 물에 떠오르는 현상을 확인하였습니다.

분명 영상에선 일반 캔콜라만 가라앉았기 때문에 , 이유를 찾기 위해

콜라캔 안에 공기가 있어서 뜬다는 내용을 읽고, 작은 구멍을 뚫고 탄산을 빼는 작업을 진행하고 실험을 진행하였습니다.

그럼에도 불구하고 (구멍은 다시 막고 진행) 물에 둥둥 뜨더라구요....

제가 내린 결론은 캔 안에 들어 있는 공기(질소와 탄산)으로 뜨지 않는다면, 캔 속에 들어 있는 음료의 내용물이

물보다 밀도가 낮다라는 것인데, 영상속에서 가라앉은 캔 콜라는 왜 가라 앉은 것 일까요?

이해가 되지 않아서 질문 드립니다. 도움 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요.

캔 음료가 물에 뜨거나 가라앉는 현상은 주로 캔 안의 음료의 밀도에 영향을 받습니다. 음료의 밀도는 설탕의 양에 크게 좌우됩니다. 일반 콜라 같은 경우 설탕 함량이 높아서 전체 음료의 밀도가 물의 밀도(1g/cm³)보다 높아지게 되고, 따라서 가라앉을 수 있습니다. 반면에, 제로 콜라와 같은 다이어트 음료는 칼로리를 낮추기 위해 설탕 대신 비중이 더 낮은 인공 감미료를 사용하므로 밀도가 물보다 낮아져 물에 뜨게 됩니다.
근사한박쥐님의 실험에서 사이다, 콜라, 펩시의 경우, 모든 캔 음료가 물에 떠오른다면, 그 음료들의 밀도가 물보다 낮았을 가능성이 있습니다. 하지만 영상에서 일반 콜라 캔만 가라앉은 것을 보았다면 몇가지 추측이 가능합니다.
음료와 물의 온도 차이도 밀도에 영향을 미칠 수 있습니다. 더 차가운 음료는 밀도가 높아질 수 있어 가라앉을 가능성이 커집니다. 또, 실험 조건이 다를 수 있습니다. 물의 염분 함량이나 다른 용질의 함량에 따라 밀도는 크게 차이가 날 수 있습니다.
탄산을 제거하고도 음료가 물에 뜨는 현상을 관찰한 것은 캔 내부에 남아있는 공기의 양이 비록 줄어들었지만, 여전히 음료의 밀도가 물보다 낮기 때문일 수 있습니다. 음료의 밀도가 영상에서 관찰된 것과 다른 결과를 보인 정확한 이유를 파악하기 위해서는, 더 많은 변수를 통제하고 재현성을 높여서 실험을 반복해보는 것이 가장 효과적인데, 영상 상에 자세한 물과 음료의 스펙 공개를 하진 않을 것 같기 때문에, 가장 실험 조건에 맞는 조건을 찾아야 될 것 같습니다. 영상의 한계라고 생각해주시면 좋을 것 같아요.

Answer 2

안녕하세요. 김재현 전문가입니다.

일반 캔콜라만 가라앉고 제로콜라 사이다 펩시콜라 모두 물에 뜬다는 내용인데 실험해 보니 일반캔콜라도 물에 뜬다는 내용이네요. 일단 캔속에는 콜라를 가득채우진 않습니다. 가득채울 경우 압력이 너무 강해 질 수 있기 때문이죠. 어느정도 여유공간을 남겨놓습니다. 또한 기체를 빼려고 캔에 구멍을 뚫었다고 하셨는데 콜라가 빠져나가면서 공기가 들어가 부력이 작용되어 질 수 있습니다. 그래서 일반 캔도 물에 뜨는 것이죠