8단원은 열의 이동 및 열평형, 비열, 열량, 열팽창등에 관련된 단원입니다. 가장 처음으로 배우는 부분이 열 및 열의 이동이죠? 이와 관련된 문제를 보도록 하겠습니다.
- 문제풀이 -
온도라는 것을 물체의 차갑고 뜨거운 정도를 숫자로 나타낸 것이죠? 물체의 온도가 높으면 물체는 열을 많이 가지고 있으므로, 입자 간의 운동이 활발해지겠죠? 그럼 보기 하나씩 볼까요?
ㄱ. 물체를 구성하는 입자의 운동이 둔할수록 물체의 온도가 낮다.
- 물체를 구성하는 입자들 간의 운동이 활발하면 어떻게 될까요? 온도가 높아집니다. 쉽게 생각하면 여러분이 활발하게 뛰어다녔다고 생각해 보세요? 어떠세요? 여러분의 몸온도 즉 체온이 올라가겠죠? 물체를 구성하는 입자도 마찬가지예요. 입자 간의 운동이 활발하면 물체의 온도는 올라갑니다.
ㄴ. 온도는 물체를 구성하는 입자의 운동이 활발한 정도는 나타낸다.
- 온도는 물체의 차갑고 뜨거운 정도를 숫자로 표현한 것입니다. 온도에는 우리가 일상생활에서 사용하는 섭씨온도와 화씨온도, 그리고 실험실에서 사용하는 절대온도가 있는데요, 섭씨온도와 화씨온도는 물의 어느점과 끓는점을 각각 100등분, 180 등분한 것이고, 절대온도는 물체를 구성하는 입자들의 운동이 활발한 정도를 나타낸 온도를 말합니다.
ㄷ. 열은 입자의 운동이 느린 문제에서 입자의 운동이 활발한 물체로 이동한다.
- 열은 이동합니다. 어떻게 이동할까요? 바로 고온에서 저온으로 이동합니다.
답 보이시나요? ㄱ만 빼고는 틀린 내용입니다.
- 문제풀이 -
단열이란 열의 이동을 막는 것이죠? 내부의 따뜻한 공기가 밖으로 나가지 못하게 하는 것, 외부의 찬 공기가 내부로 들어오지 못하게 하는 것도 단열의 일종입니다. 열이 이동하는 방법에는 전도, 대류, 복사 3가지가 있죠? 전도는 입자의 운동이 이웃한 입자로 이동을 하여 열이 이동하는 방법으로, 주로 고체에서 일어나고, 대류는 입자가 직접 열을 가지고 이동하는 것으로, 액체나 기체에서 일어나는 방법입니다. 마지막으로 복사는 열이 직접 이동하는 것으로, 태양빛이 지구에 직접 이동하는 것이죠.
그럼 보기를 하나씩 볼까요?
ㄱ. 난로는 아래쪽에 설치한다.
- 난로를 설치하면 난로 쪽에 있는 공기가 따뜻해지고, 따뜻해진 공기는 위로 올라갑니다. 이는 따뜻한 공기의 밀도가 작아졌기 때문이죠. 그래서 난로는 아래쪽, 에어컨은 위쪽에 설치합니다.
ㄴ. 온도라는 전도가 잘 일어나지 않는 바닥재를 사용한다.
- 온돌은 우리나라에서만 볼 수 있는 난방방식이죠? 방바닥을 따뜻하게 하는 것인데, 방바닥이 따뜻해서 방바닥에 있는 공기가 따뜻해져 위로 올라가서 방전체가 따뜻함을 느끼게 됩니다. 근데, 전도가 잘 안 되는 바닥재를 사용하면 어떻게 될까요? 방바닥에 따뜻한 공기가 위로 올라가지 못하겠네요??
ㄷ. 바닥이나 벽에 스티로폼이나 카펫 같은 단열재를 설치하면 전도로 빠져나가는 열을 막을 수 있다.
- 스티로폼 내부에는 공기가 들어 있어서 열이 전도로 빠져나가는 것을 막아주는데 단열재입니다. 카펫도 마찬가지입니다.
그럼 답이 보이시나요?? ㄱ, ㄷ입니다.
이상 열의 이동 및 단열에 대한 문제였습니다. 매일 1~2문제씩 올려드릴게요~~
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