중학:기체의 압력과 부피

틀:15개정 과학 중1 단원 보기

1단원. 지권

1. 중학:지구계
2. 중학:지권
3. 중학:암석
4. 중학:광물
5. 중학:풍화
6. 중학:대륙이동설
7. 중학:판의 이동
8. 중학:화산, 지진

2단원. 힘과 운동

1. 중학:힘의 표현
2. 중학:중력, 무게
3. 중학:탄성
4. 중학:마찰력
5. 중학:부력

3단원. 생물의 다양성

1. 중학:다양한 생물(변이)
2. 중학:생물의 분류
3. 중학:생물 다양성

4단원. 기체의 성질

1. 중학:기체의 입자모형
2. 중학:증발과 확산
3. 중학:기체의 압력
4. 중학:기체의 압력과 부피
5. 중학:기체의 온도와 부피

5단원. 물질의 상태변화

1. 중학:물질의 세 가지 상태
2. 중학:물질의 상태변화
3. 중학:상태변화와 입자배열
4. 중학:상태변화와 온도변화
5. 중학:상태변화와 열에너지

6단원. 빛과 파동

1. 중학:물체를 보기
2. 중학:빛의 합성
3. 중학:평면거울
4. 중학:오목거울, 볼록거울
5. 중학:오목렌즈, 볼록렌즈
6. 중학:파동의 요소
7. 중학:파동의 종류
8. 중학:다양한 소리

7단원. 과학과 나의 미래

1. 과학과 나의 미래

배우는 이유

흥미적 이유	출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~) 튜브를 누르면 푱~ 하고 탄성이 있다. 튜브는 어떻게 탄성을 갖고 있는 걸까? 헬륨 풍선을 하늘에 날리면 어떻게 될까? 우주까지 날아갈까?
학문적 이유	기체의 부피와 압력 관계를 알면 부피 혹은 압력을 조절하여 다른 요소를 제어할 수 있다.
직업적 이유	가스를 다루거나(용접, 가스보관통 설계) 가스자원을 채취하는 직업군들에 있어서 필수지식. 가스를 얼마나 넣었을 때 압력이 얼마나 될까 계산하여 안전사고 예방.
배워야 할 것	기체의 압력과 부피 관계 압력×부피=일정
너희들은?	배워야된다. 왜냐면 이건 상식이여서 우리 사회에서 부피와 압력은 생각보다 많은 곳에서 일어나며, 직업 중 압력, 부피가 중요시 되는 직업이 있기 때문입니다. 기체의 성질을 응용해 어떤발명품을 만들거나 만화에서 기술로 쓰게 만드려고

학습

영상

영상	영상
왜 부피를 줄이면 압력이 커질까?
압력에 따른 기체의 부피변화

선생님이 계획중인 실험 감압용기를 이용한 것.

틀	내용
인트로	진한쌤과 과학실험. - 제목.
각종실험	과자봉지를 넣어보고, 초콜릿, 초코파이, 풍선, 끓기 직전의 알코올,
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

개념	설명	예시
압력	일정한 넓이가 받는 힘의 크기. 힘과는 다르다는 사실에 유의~!	바늘과 연필. 물 속에서의 수압. 지구 위에서의 기압.
기압	기체 입자들이 충돌하며 단위면적에 가하는 힘.

압력에 따라 기체의 부피가 변하는 예

예	설명
자전거 바퀴에 공기 넣기	펌프를 압축하면 펌프 안쪽의 공기의 부피가 줄어들면서 바람을 넣어줄 압력이 생긴다.
부탄가스 이외 모기스프레이 등.	가스를 강한 압력으로 압축해(액체가 될 만큼) 캔에 보관.(안전사고가 일어나지 않게끔 입구부분을 일부러 약하게 만들어두었다. 풍선의 윗부분을 바늘로 찌르면 터지지 않고 바람만 빠지듯, 캔이 터지지 않게.(이 기술이 만들어지기 전엔 많이 죽었겠지;;)
운동화 에어	스프링 대신 공기를 넣어 탄성이 있는 운동화를 만들었다. 왜 스프링을 넣지 않았을까..? 무거우니까! 위험하니까!

전개질문

1. 기체의 부피를 줄이면 압력이 왜 커질까?

도착질문

1. 기체는 누르면 압축이 되는데, 액체나 고체는 왜 압축이 안될까?

학생들의 질문

분류하지 않은 질문

분류	질문	대답
개념	액체나 고체를 압축할수 있나요?	가능. 근데 기체에 비해 잘 안느끼질정도로밖에 압축이 안되요.
	압력이 없으면 점프하면 끝없이 날라가나요?	달에 공기가 없는데, 기압이 없다고 점프하면 지구 도달 가능? 중력때문에 안될듯;
	부피가 없도록 압력을 가할수 있나요?	이론상 가능한데, 어디까지나 이론이죠. 현실에선 절대 불가!
	사람도 아주 높이 올라가면 풍선처럼 터지나요?	기압이 낮아지면 혈관이 터져요.
	주사기에 물을 가득채우고 입구를 막은 다음 피스톤을 당기면 물이 어떻게 되나요?	오호, 오히려 당기면? 물 안에 녹아있던 기체들이 나오고, 물이 증발하기 시작할거에요, 압력이 더 낮아지면 물이 끓을 수도 있구요!
	고체를 주사기에 넣고 엄청난 힘으로 누르면 핵융합이 일어나기전에 입자가 터지는 경우는 없나요?	입자 자체가 터지는 경우는 없어요. 풍선이 터지는 이유는 입자들 사이의 결합이 끊어져서 그런거잖아요? 입자는 입자를 담고 있는 그릇이 없기 때문에 터질 일은 없지 않을까요?
	(가상의 이야기) 오늘 아침 일어나 티비를 켜니 뉴스에서 갑자기 대기중에 기체가 사라지는 현상이 발견됬다는 아나운서의 말이 흘러나왔다.우리가 숨을 쉴 수는 있지만,모든 기체가 사라졌다면 어떤일이 생길까?	혈압 때문에 혈관이 터질듯.
호기심	왜 요즘에는 아이켄슈타인 같은 위대한 과학자가 안나오나요?	고개를 들어 거울을 보아라.
	알코올에 압력을 가해서 많이 모은후에 그걸 먹으면 취하나요?	ㅇ
	핵융합이 일어나면 폭발의 크기는 어느 정도인가요?	핵융합의 규모에 따라 달라지겠죠~
	가스가 터지면 불이 바로 붙나요?	아니요, 스파크가 튀거나 충격이 있어야 불이 붙죠.
	주사기 안에 파리를넣고 압축하고 손을때면 파리는 기절하나요? 주사기에 파리를 넣고 주사기를 누른뒤 노으면 죽나요?	내부 장기들이 기압에 눌려 망가지게 할 수 있지 않을까요;;;; 죽을지도;
	공기가 들어있는 운동화에 헬륨을 넣으면 어떻게될까?	헬륨을 가두기 쉽지 않을듯; 입자가 워낙 작아서;
	물을 피스톤에 넣고 피스턴이 부셔지지 않는다고 가정했을때 유압프레소로 눌러도 안눌리나요?	물을 담고 있던 용기가 터질 것 같은데요; 피스톤이 안부서진다면 눌러집니다.
	액체를 압축시키면 고체가 된다고 하셨는데 그걸 일상생활을 하면서 볼 수도 았나요?	일상에서 발견하긴 쉽지 않을 것 같아요. 찾아서 알려주면 세특 써드림.
	절대영도보다 온도가 낮을수 있나요?	그것보다 낮을 수 없어서 절대영도죠 ㅎㅎ 절대영도 최영도.
	입자를 확대해 보면 진짜로 입자가 동그랗게 생겼나요?	원자들은 그렇게 생겼죠.
	기체가 압력에 의해서 변화하는 것도 이상기체방정식인 pv=nRT에 포함이 되나요..?	이런저런 사실들을 합쳐서 pv=nRT라는 공식이 만들어지는거죠.
	전 우주의 질량, 부피, 겉넓이 등등이 형태를 유지하고 10배가 된다면 아무런 문제가 없나요?	질량이 10배가 되면 블렉홀이 될 별들이 많아져서 문제가 생길지도. 지구의 중력도 10배가 되겠지만, 부피도 같이 커진다고 생각하면 별 일 없을지도. 조건에 따라 달라지겠지만, 태양을 공전하는 속도가 빨라져 1년이 짧아질지도.
기타
헛소리

더 나아가기

교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들은 보세요~

보기 전에 먼저 생각해보세요~

수업 후, 흥미로운 것

시간이 남을 때에만 보세요~

답

튜브를 누르면 푱~ 하고 탄성이 있다. 튜브는 어떻게 탄성을 갖고 있는 걸까?
답변	선생님코멘트
튜브를 누르면 튜브에 있는 입자가 구석에 모여서 압력이 높아졌다가 다시 돌아온다. 누르면 다른곳에 몰렸다가 때면 공기가 운동을 해서 돌아온다 튜브안에 있는 기체가 밀어내어 탄성을 만든다	언어를 좀 더 다듬으면 좋겠지만, 나쁘지 않아요!
튜브를 누르면 입자들이 구석에 모여서 압력이 높아졌다가 다시 풀면 부피가 커지고 압력이 원래대로 돌아온다	굳!
부피가 줄어들면 밀어내는 압력이 커지면서 밀어내는 힘이 세진다.	완벽!
헬륨 풍선을 하늘에 날리면 어떻게 될까? 우주까지 날아갈까?
답변	선생님코멘트
터진다	그렇다!
밖에의 압력보다 헬륨풍선 안에 압력이 더 커지면서 터진다. 높으면 높을수록 압력이 낮아지면서 풍선 안에 있는 압력보다 바깥에 있는 압력이 약해져서 터진다.	이유까지 완벽하다!
우주까지 가기 전에 공기가 희박해져서 안에서만 충격이 가해져서 커지다가 그냥 터진다.	충격이라는 말보단 압력이 적당할 것 같아요~
풍선 밖에는 공기가 충돌하고 풍선 안에는 헬륨이 충돌하고 있다 우주는 공기가 없으므로 헬륨의 충돌하는 힘들만 있어서 터진다 그러나 애초에 지구에서 터지지 않을까?	그럴듯. 우주까지 안 가도 공기는 충분히 희박하니까.
기체의 부피를 줄이면 압력이 왜 커질까?
답변	선생님코멘트
공간아 작아져서	공간이 작아지면 어떤 일이 생기길래?
기체의 부피를 줄이면 입자들이 많이 부딪혀서 압력이 커진다. 공기 입자가 충돌하는 횟수가 많아져서 기체 입자가 벽을 치는 횟수가 늘어나서 부피를 줄이면 공간이 줄어드는데 일정한 속도로 충돌한다. 공간이 줄어들기 때문에 충돌 횟수가 늘어남 기체의 입자가 움직이고 있어, 여러곳에 부딪히는데 부피가 줄어들면 기체의 입자가 시간당 더 많이 부딪히기 때문에 압력이 커집니다.	완벽!
공기의 운동이 빨라저서 벽면에 박는 횟수가 많아져서 입자들의 움직임이 빨라져서	온도가 일정하다면 운동이 빨라지진 않아요;;
기체는 누르면 압축이 되는데, 액체나 고체는 왜 압축이 안될까?
답변	선생님코멘트
입자 사이가 좁아서 액체나 고체는 입자 사이의 거리가 기체에 비해 좁아 압축이 안된다. 기체는 액체나 고체에 비해 입자 사이의 거리가 멀리 떨어져 있어 압축을 할 수 있다	굳
액체와 고체의 입자는 뭉쳐 있어, 더 이상 압축시킬 수 없기 때문입니다.	완전 불가능한 건 아니고, 느끼기 어려울 정도로 조금 압축되요.