압력을 측정하는 계기가 그림과 같을 때 용기안에 들어있는 물질로 적절한… | [에너지관리기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

그림은 한쪽 끝이 막힌 관에 액체를 채워 용기에 거꾸로 세운 토리첼리 기압계이다. 관의 윗부분은 진공으로 표시되어 있고, 관의 전체 높이는 100 cm인데 액주는 76 cm까지만 올라와 있다.
관 위가 진공이므로 액주를 떠받치는 힘은 오직 액면에 작용하는 대기압이며, 평형 조건은 $P_0=\rho g h$ 이다. 표준대기압이 액주 76 cm(= 760 mm) 로 나타나는 액체는 밀도가 약 13600 kg/㎥ 인 수은뿐이다. 1 atm = 760 mmHg 라는 정의 자체가 이 실험에서 나온 것이다.
만약 물이라면 같은 대기압이 $h=\dfrac{101325}{1000\times 9.8}\approx 10.33\ \mathrm{m}$ 의 액주가 되어 100 cm 관에는 도저히 담기지 않고, 알코올은 물보다 밀도가 더 낮으므로 액주는 더 높아진다. 공기는 액체가 아니어서 액주 자체를 만들 수 없다.
따라서 관 높이 100 cm 안에서 76 cm 액주가 형성되는 이 계기의 용기 안 물질은 수은이다.