중학:기체의 온도와 부피 편집하기

{{15개정 과학 중1}}
==배우는 이유==
{| class="wikitable"
!흥미적
이유
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===출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)===

#탁구공이 찌그러지면 어떻게 하나...? 그리고 그렇게 답한 이유는?
#열기구는 왜 가열해야 할까?
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!학문적
이유
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*열과 기체의 운동 관계를 알면 날씨의 예측이나 각종 자연현상의 설명이 가능하지 않을까?
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!직업적
이유
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*가스를 다루거나(용접, 가스보관통 설계) 가스자원을 채취하는 직업군들에 있어서 필수지식.
*가스를 얼마나 넣었을 때 압력이 얼마나 될까 계산하여 안전사고 예방.
*계절에 따른 물품 보관 환경을 바꾸는 등의 조치가 필요하다.
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!배워야 할 것
|기체의 온도와 부피 관계
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!너희들은?
|이것을 알아야 궁금증이 없어질수 있어서 입니다

탁구공을 펴는 방법과 같이 일상생활에서도 열기구처럼 열을 가열하면 입자들이 빨라진다는 원리를 이용한 사례들도 많이 있고 일상생활에서도 많이 사용하기 때문에 기본 지식으로 알면 좋다

열기구가 뜨는 원리와 왜 냉장고에 페트병을 넣으면 찌그러지고 밖에 있으면 펴지는 이유를 알수있다

실생활에서 열과 압력의 관계는 매우 중요하기 때문에
|}
==도입==
<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=uCbZEUnCp9Y </youtube>
==학습==
===영상===
{| class="wikitable"
!영상
!영상
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|왜 온도를 높이면 부피가 커질까?
|<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=snF98vy4i-k&t=30s </youtube>
|}


{| class="wikitable mw-collapsible"
|+
!실험
!영상
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|온도를 낮추면

공기 부피가 줄어든다.
|<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=HwVC85CCZ24</youtube>


섭이는 못말려. 물을 흡수하는 컵. 1분 50초부터.


<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=gq7CAC8oxN0</youtube>

|-
|온도를 높이면

공기 부피가 커진다.
|<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=ij-69ifSmQA</youtube>


오줌싸게 인형

<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=PWL33HB2hGQ</youtube>
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|온도에 따른
기체의 부피변화
|<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=YDL8kyZqtOI</youtube>계란을 손대지 않고 병에 넣기

<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=REvXshBOaz4</youtube>


<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=gCZjpWnBQsA</youtube>
|}

{| class="wikitable"
|+선생님이 계획중인 실험 감압용기를 이용한 것.
!틀
!내용
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|인트로
|진한쌤과 과학실험.
- 제목.
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|각종실험
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*과자봉지를 넣어보고,
*초콜릿,
*초코파이,
*풍선,
*끓기 직전의 알코올,
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|해석
|마이크로 녹음, 테블릿 노트로 간단한 그림 그려가며...

*외부의 압력이 낮아지니, 봉지 안에 있던 공기의 부피가 커지고,
*초콜릿 안에서 균형을 맞추던 공기의 압력이 사라져 터지고
*파이 내부의 공기부피가 커지며 커지고..
*밖의 압력이 낮아지니 커지고,
*밖에서 나오지 못하게 막던 공기가 없어져 끓고....
|-
|결론
|외부의 압력을 낮추면 기체의 부피가 커진다.
왜? 밖에서 눌러주던 힘이 사라지고, 내부의 입자들만 경계면을 치기 때문에.
|}

==수업요약==
===핵심개념===
{| class="wikitable"
!개념
!설명
!예시
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|}
===전개질문===

#기체의 온도를 높이면 왜 기체의 부피가 커질까?

===도착질문===

#외부 압력을 일정하게 유지한 채 온도를 높이면 기체의 부피가 커진다. 그렇다면, 기체를 밀폐 용기에 담아 부피가 변하지 않게 한 다음 가열하면 어떻게 될까?(용기는 팽창하거나 깨지지 않는다고 가정한다.)

==학생들의 질문==
===분류하지 않은 질문===
{| class="wikitable"
!분류
!질문
!대답
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|개념
|전자레인지에 유리 그릇을 놓고 돌리면 왜 터지나요
|밀봉했나요? 그럼 터지구;;; 밀봉 안했으면 안터질텐데?
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|헬륨이 왜 공기보다 가볍나요?
|질소보다 가벼운 원소라서.
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|공기가 빠져나가지 않는 풍선에 바람을 많이 넣고 가열하면 결국 터지나요?
|ㅇㅇㅇ
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|방귀를 풍선에 담은뒤 뜨겁게 달궈서 터트리면 냄새폭탄이 되나요?
|방귀의 농도에 따라 다를듯?? 너무 팽창시키면 퍼져있는 상태에서 터지기 때문에 효과가 떨어질듯. 직빵으로 먹여야 고통스러울듯;;;
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|사람의 살도 뜨거우면 커지나요?
|ㅇ. 근데, 관찰하기 어려울걸;;?
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|열기구를 내릴때는 불을 끄는데 순간적으로 온도를 낮추면은 빨리 떨어지나요?
|ㅇㅇ
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|우주에서도 압력 실험 가능한가요?
|ㅇ
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|감기걸려서 체온이 높을때 부피가 더 커지나요?
|ㅇ
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|기체입자를 유리병에 넣고 아주 높은 온도로 가열하면 유리병이 깨질수 있나요?
|ㅇ
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|과자를 햇빛이 비치는 창가에서 계속 부풀어 오르면 터지나요?
|그정도로 온도가 높아지진 않을걸?? 그렇게 되기 전에 봉지가 녹을듯;
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|풍선 안에는 차갑고 밖에는 뜨거우면 어떻게 되나요?
|풍선 안의 공기 밀도가 높아 가라앉습니다. 평소보다 더 빨리 떨어짐.
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|폐에 있는 공기도 온도가 높아지면 부피가 커지나요?
|ㅇ
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|풍선을 우주로 보내면 부피가 감소하나요? 터지나요?
|외부 압력이 낮아져 부피가 커지다가 터지겠죠?
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|온도가 높아지면 압력이 커지는 성질이 있는데 만약 오존층이 파괴되, 비행기가 상공에서 날다가 산산조각이 나나요?
|온도 높아지는 거랑 오존층 파괴되는 거랑 뭔 상관이죠?

기체의 온도, 비행기의 온도가 높아져 터지냐 이걸 물어본거죠?
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|호기심
|입자가 운동을 하지않으면 어떻게 되요?
|우리 몸이 움직이는 것도 못하겠죠?
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|사이다를 차갑게 하고, 햇빛에 놔두면 어떻게 되나요?
|뜨거워져요. 터질듯이 팽창하겠쬬?
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|과자봉지가 머리말리개로 가열하면 부풀어 오르는데 가열하고도 안부풀어 오를수있나요
|없음.
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|사람도 가열하면 터지나요
|내가보기엔, 터지기 전에 익을듯;
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|절때 터지지않고 부피가 변하지 않는 봉투를 계속해서 가열하면 어떻게 되나요
|압력이 커져요.
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|유리상자 안에 기체 입자들은 가둬놓고 입자들을 끝없이 빼내면 어떻게 되는건가요
|유리상자가 외부의 압력 때문에 찌그러질듯.
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|자전거 바퀴도 뜨겁게 온도를 높이면 커지나요
|네 터져요.
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|만약에 페트병을 냉장고에 넣었다 뺐을때 찌그러지지 않았다면 뭐 때문일까요?
|페트병 안에 액체가 담겨있었다면, 액체 안에 녹아있던 기체가 나올 수도 있죠~
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|햇빛을 받으면 살이 타는 이유는 무엇인가요
|적응. 피부가 상하지 않게끔 멜라닌 색소를 생산합니다.
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|진공상태인 용기는 떠오르나요?
|용기 자체가 가볍다면 뜨겠죠?
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|기타
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|헛소리
|선생님 혹시 찌그러진 제 몸도 다시필 수 있나요
|물리치료가 필요해 보이네요.
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|루피가 태양신이 됐을때 어떻게 평범한 신체를 유지하나요? 어떻게든 부풀거나 녹지 않을 까요?
|거인화 쓸 수 있잖아 바보야.
|}

:#

=더 나아가기=
교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들은 보세요~

#

#

#

#
{{접기

|제목=보기 전에 먼저 생각해보세요~

|내용=
|형태=mw-collapsed toccolours}}
===수업 후, 흥미로운 것===
시간이 남을 때에만 보세요~

[https://www.dogdrip.net/459805948 개드립 '싱글벙글 K-아줌마']
=답=
{| class="wikitable"
! colspan="2" |탁구공이 찌그러지면 어떻게 하나...? 그리고 그렇게 답한 이유는?
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!답변
!선생님코멘트
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|뜨거운 물에 담가서 핀다
|굳
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|뜨거운물에 넣는다 입자들의 움직임이 빨라져서
|쓰다 말았네;;?
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|다시 열을 가하면 공기의 운동이 빨라지면서 압력이 올라가 다시 펴진다

뜨거운 물에 넣은다. 그러면 입자들이 활발해져서 부피가 커진다

뜨거운 물에 넣는다. 탁구공 안에 공기 입자가 더 활발히 운동해 기체의 부피가 커진다.
|이유까지 완벽하게 잘 썼어요~!
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|뜨거운 물에 넣는다 그러면 탁구공 안의 기체 입자가 탁구공 벽면에 충돌하는 횟수와 힘이 늘면서 탁구공이 펴지기 때문이다.
|근원적인 이유까지 잘 썼어요~!
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|드라이기 따뜻한 바람으로 지진다.
|네, 이것도 방법이죠!
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|1.뜨거운 물에 넣는다.압력이 높아져서 탁구공이 돌아온다 

2. 버린다. 귀찮다.
|사실, 나같아도 버림;
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! colspan="2" |열기구는 왜 가열해야 할까?
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!답변
!선생님코멘트
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|열기구에 가열을 해야 입자의 운동이 활발해져서 안에 있던 공기들이 나오고 부력은 남아 있어 올라간다.

가열해야 공기가 밖으로 빠져나가면서 가벼워진다
|굳
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|열기구안에 있는 공기가 밖에 있는 공기보다 따뜻해지게하여 밀도를 작게 하여 가볍게 만들려고.
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! colspan="2" |기체의 온도를 높이면 왜 기체의 부피가 커질까?
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!답변
!선생님코멘트
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|운동이 빨라져서 입자 하나가 차지하는 공간이 커지기 때문에
|그 근원적인 이유까지 썼다면 완벽!
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|입자가 벽 치는 횟수가 많아짐
|이유에 대해서까지 썼다면 완벽!
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|안에 있는 입자들의 움직임이 활발해져서

기체가 뜨거워지면 기체 입자의 운동량이 많아지기 때문이다
|결과까지 쓰면 완벽!
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|기체의 온도를 높이면 입자의 운동이 활발해지고, 밀도가 작아지기 때문에 부피가 커집니다.
|부피가 커져서 밀도가 작아지는 거구, 지금 물어본 것에 대한 맥락과 조금 달라서 아쉽 ㅜ
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|기체 입자의 운동이 활발해지면서 그만큼 밖으로 밀어내는 힘이 커져서 부피가 커진다
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|압력 × 부피 = 일정 × 온도 라서
|이건 결과의 수식을 나타낸거고, 그 근원적인 이유가 있지 않겠습니까? 이런 관계를 갖게 된 이유가!
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! colspan="2" |외부 압력을 일정하게 유지한 채 온도를 높이면 기체의 부피가 커진다. 그렇다면, 기체를 밀폐 용기에 담아 부피가 변하지 않게 한 다음 가열하면 어떻게 될까?
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!답변
!선생님코멘트
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|커진다
|문제에서 부피 안변한다고 했잖아;
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|용기가 터지거나 열린다
|그게 안일어난다고 문제에서 가정한 거 아닌가;;
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|압력이 커져 찌그러짐 압력부피는 일정하기 때문
|압력이 커지는 건 맛는데, 찌그러지진 않지;;?
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|압력이 커진다. 부피는 같은데 밀어내는 힘은 강해진다 (벽을 치는 힘이 강해진다?)
|완벽.
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|}
=각주=
<references />