중학:상태변화와 열에너지

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	물이 끓을 때 왜 온도가 변하지 않을까? 물질이 상태변화를 일으킬 때 왜 온도가 변하지 않을까? 출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~) 수영하고 나오면 평소보다 더 추운 느낌이 난다. 왜 그럴까?
학문적 이유	물질이 언제, 어떻게 변하는지 알면 물질의 보관지식을 쌓거나, 물질이 변화할 때 발생할 일을 예측할 수 있다.
직업적 이유	물체의 상태변화를 이용해 냉장고, 에어컨, 온풍기 등 생활에 편의를 주는 물건을 만들 수 있다.
배워야 할 것	상태변화와 열에너지 입자들의 사이가 멀어질때 열에너지를 흡수하고 입자들의 사이가 좁아질때 열에너지를 방출한다
너희들은?	열에너지를 흡수하거나 방출하는 상태 변화를 알기 위해서 저번 시간에 배운 상태변화와 온도변화의 연장선에 있는 개념이기 때문.

학습

영상

영상	영상
종이냄비에 라면 끓이기	알코올 램프로 라면을 끓여먹는 경험이 얼마나 있을꼬.. ㅎㅎ ㅎㅎㅎ 나름 재미있었는데...! 2달도 더 지난 영상을 이제야 올린다~

선생님이 계획중인 실험.

틀	내용
인트로	진한쌤과 과학실험. - 제목.
각종실험	알코올을 장갑에 잔뜩 묻힌 후 불 붙이기!
해석	그러나 뜨겁지 않다. 왜!?
결론	알코올이 기화하면서 열에너지를 흡수하기 때문에 손은 안전하다!

수업요약

상태변화와 온도 변화

입자 사이의 거리가 멀어지는 상태 변화에선 주변의 열을 가져가고,

입자 사이의 거리가 가까워지는 상태 변화에선 주변으로 열을 내보낸다.

상태변화	발생현상	이유
융해	열을 빼앗는다.	분자 사이의 결합을 깨면서 열을 가져간다.
기화
승화(고체->기체)
액화	열을 방출한다.	주변에 열을 주면서(빼앗기면서) 분자 사이의 결합에 묶인다.
응고
승화(기체->고체)

입자 간의 거리가 멀어질 때 주변 온도변화의 예

예시	설명
융해	얼음조각상 옆에 있으면 시원하다. 한겨울보다 녹고 있는 강 주변이 더 춥게 느껴진다. 생선가게 얼음.
기화	주사 맞기 전에 알코올 솜으로 닦으면 시원하게 느껴진다. 에어컨 안에서 냉매가 기화하며 열 흡수.
승화	드라이아이스가 승화하며 아이스크림의 온도를 지켜준다.

입자 간의 거리가 가까워질 때 주변 온도변화의 예

예시	설명
승화
액화	에어컨 실외기에서 액화되며 열 방출. 입김 불기.
응고	아주 추운 겨울에 과일나무에 물을 뿌린다.

전개질문

1. 입자 사이의 거리가 멀어질 때 주변 온도변화의 예 1개(위에 없는 예시로.)
2. 입자 사이의 거리가 가까워질 때 주변 온도변화의 예 1개(위에 없는 예시로.)

도착질문

1. 에스키모들은 이글루에 물을 뿌리곤 한다. 왜 뿌릴까? 추워죽겠는데;
2. 고기를 먹을 때 사용하는 부탄가스는 사용하고 난 뒤에 뜨거워질까, 차가워질까? 그렇게 생각한 이유는??

학생들의 질문

분류하지 않은 질문

분류	질문	대답
개념	승화할때는 다른 상태변화들보다 온도변화가 크게 일어나나요?	네. 왜냐하면 응고열과 기화열을 한번에 거치는 거라고 생각하면 돼요.
	한 겨울에 아이스 버킷 챌린지를 하면 따뜻해질까요?	오히려 체온때문에 물이 기화할듯;;;
	툰드라 같은 곳에서 옷이 젖으면 빨리 벗는게 생존에 유리하다는데 옷이 얼기 시작하면 따뜻해지니깐 입고있어야 되는거 아닌가요?	얼기 시작하는 온도는 0도니까... 일단 몸의 표면이 0도가 되어야 하는데... 그럼 그동안 이미 죽을듯;
	수영하는데계속있으면따듯해지는데그것도열에너지와상관있나요?	그냥 적응한 것도 있고... 운동을 하면서 몸에서 열이 나니까요~
	물체의 온도가 올라가는 이유는 물체를 구성하는 입자가 운동을 해서 에너지를 만들기 때문인데, 이것을 활용해서 에너지를 창출하여 실생활에 사용할 수 있나요?	원인과 결과가 뒤바뀌었어요. 입자가 더 활발하게 운동하기 때문에 온도가 올라가는거죠. 글쎄요; 활용이라.. 에너지를 가해줘서 온도가 올라가는 거라 여기서 딱히 새로운 에너지를 뽑아내긴 힘들 것 같은데요;;
	물이 열을 흡수할수없다면 세상이 어떻게 변하나요	비가 내려서 땅의 온도가 낮아지는 일이 없지 않을까요? 더 많은 이들이 가능하겠죠. 조사해서 발표해준다면 세특 입력해줄게요.
	구름 옆에 있으면 따뜻해지나요 쉬원하나요	구름이 만들어지는 중이라면 따뜻, 구름이 사라져가는 중이라면 시원하겠지요오~
	열에너지를 방출해도 온도는 일정하나요?	열에너지를 방출하면 주변 온도가 올라가지요오~
	사람몸에 물을뿌리면 얼었다가 녹으면서 따뜻함을 느끼나요?	그 온도가 너무 낮아서.... 따뜻함을 느끼기 전에 저체온증으로 죽을듯;;?
	지구의 공기가 3초동안 없으면 어떻게 되나요?	으앙 다 쥬금. 사람의 혈관이 터지기 충분한 시간이고, 땅을 누르고 있는 지압이 사라져 화산이 몇 개 올라올지도 모르겠네요.
호기심	물은 열을 왜 흡수하나요	이유가 있을까?? 그냥 현상입니다~
	실외기는 더러운 바람이나오는곳 아닌가요?	더운 바람이 나오죠. 뭐, 밖에 있는 거니까, 외부의 먼지가 그대로 밖으로 나오긴 하겠다만... 그냥 밖에서 부는 바람이랑 크게 다르지 않을듯?
	손소독제를 방화 장갑에 바르고 기화 시키고서 바로 볼 위에 두면 불이 옮겨 붙나요?	ㅇ. 에초에 에탄올이 불에 쉽게 붙기 때문에 옮겨붙죠.
	에탄올을 눈에하면 증발하니까 눈에는 손상이없겠죠?	에탄올은 물에 섞이죠. 에탄올이 물의 자리를 차지했다가 증발해버리면... 눈이 너무 건조해지죠.
	이글루에다가 물을굳이 왜 뿌려요? 소금을 뿌리면 되지않아요? 소금이 얼음을 더 잘 얼개 해주는데 왜 물을 써요?	소금이 더 잘 얼게 한다고? 오히려 소금은 물에 섞이면 열을 빼앗아요.
	완전 추운날이 풍선이 얼었을때 물을 뿌라면 어떻게 되요?	밖에서 얼겠죠.
	고체에서 한순간에 기체가될수있나요?	드라이아이스가 그렇잖아요~?
	눈이 올때 염화 칼슘을 바닥에 뿌리는데 그냥 소금을 쓰면 안되는 것인가요?	일단 가성비가 좋지 않구요.. 오히려 물에 소금을 넣으면 온도가 낮아지는 효과도 있어서 효율도 좋지 않아요.
	사람눈에 입자가 보인다면 어떻게 되나요	그만큼 입자가 커진다고 생각해도 되겠지요. 사람이 입자가 보일만큼 작아진다..고 생각해도 되겠구요. 그렇게 되면 사람 몸을 이루는 입자들도 보이게 되겠군요. 혈관도 입자들이 통과할 수 있을 만큼 굵어야 하니까... 굉장히 징그러워질 것 같아요;;;
	솜을 넣은 얼음은 왜 그냥 얼음보다 딱딱하나요?	솜과 함께 얽혀서 더 단단한 구조가 되는거죠.
	아주 습한곳에서 수증기에 물기가 많을때 갑자기 얼면 그대로 공중에서 수증기가 얼나요?	네. 눈이 되어 내리겠지요~? 눈이 내리는 것과 비슷하다고 생각하면 되겠네요.
	플라즈마도 상태가 변할때 열에너지를 흡수하거나 방출하나요?	정확한건 선생님도 조사가 필요하지만... 그럴 것 같아요. 자세히 조사해 발표해준다면 세특 써드림.
	피카츄가 물에 백만볼트를 쏘면 어떻게 되나요	100만볼트가 흘러가겠죠.
	식용색소를 넣은 물이 증발하면 볼수있나요	뭘 본다는 건지 명확하면 좋겠는데;;; 색소가루가 다시 나오죠.
	왜 검은색이면 열을 다 씹어먹고 하얀샥이면 다 뱉나요	거꾸로 생각해야 합니다. 빛에너지를 다 흡수하니까 검은색이고, 에너지를 다 반사하니까 흰색이에요. 거꾸로거꾸로~
기타	파이를 몇자리까지 알고 있나요?	애플파이. 와이파이. 초코파이.
	죽은 사람을 다시 살릴수있나요?	죽은자의 소생은 현행규칙상 금지카드입니다.
헛소리	선생님은 얼음에 소금을 뿌려본적이있나요?	아니, 굳이?

더 나아가기

교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들은 보세요~

수업 후, 흥미로운 것

시간이 남을 때에만 보세요~

don't try this at home(레딧)

얼음호텔

답

수영하고 나오면 평소보다 더 추운 느낌이 난다. 왜 그럴까?
답변	선생님코멘트
몸에 묻은 물이 수증기 상태로 기화한다. 그런데 이때 기화하면서 열을 흡수해 주변의 온도는 낮아진다	이렇게 훌륭할 수가;; 굿
몸에 젖은 물이 열을 흡수해서 이다 물이 주변 공기를 시원하게 해서	나쁘지 않은 답이다. 기화열에 대한 언급이 있었다면 더 좋았을듯!
열의 변화 때문에	열의 이동이라고 하는 게 좋지 않을까?
묻은 물이 기화하면서 주변의 열에너지를 흡수하므로 우리 몸이 열에너지를 잃기 때문에	네 굳!
물이 온도를 가져가서	온도를 가져간다는 말은 이상하다;;; 열을 가져간다고 하는 게 맞지 않을까?
물이 나갈 때 몸에 있는 열에너지를 가져기 때문이다	나간다...? 기화할 때라고 하는 게 좋겠어요~
바람이 열을 흡수해서 입니다.	그런 부분도 있지만, 물이 묻었을 때 더 추운 이유를 설명해주진 못하죠.
입자 사이의 거리가 멀어질 때 주변 온도변화의 예 1개
답변	선생님코멘트
손소독제를 바르고 손을 문지르면 알코올이 기화하면서 열에너지를 흡수하기 때문에 주변이 시원해진다.	훌륭!
주변의 온도가 낮아진다 활발하게 움직여서 뜨거워 진다	실제 예를 말해달라는 거였어요~ 그냥 결과를 말한거죠 이건?
에어컨 예)생선가게의 얼음. 얼음이 융해 되면서 입자 사이의 거리가 멀어지고 주변 온도가 낮아진다.
주사 맞기 전에 알코올로 소독하면 시원해 진다.
얼음 양동이에 와인 넣어서 차갑게 해서 맛을 보존	조숙하시군요
수영하고 나올때
드라이아이스 입니다.
입자 사이의 거리가 가까워질 때 주변 온도변화의 예 1개
답변	선생님코멘트
주변의 온도가 높아진다 입자가 활발하게 움직이지 않고 모여있이으니까 추워진다	실제 예를 말해달라는 거였어요~ 그냥 결과를 말한거죠 이건?
응고열 방출	그 실제 예가 뭐냐구요;;
소나기가 내리기 전, 많은 양의 수증기가 액화하며 열에너지를 방출하기 때문에 주변이 따뜻해진다. 겨울에 사과가 얼었을 때 물을 뿌려 더 얼어지게 만든다 열을 방출해서 입김불기 중기 난방기 수증기가 액화하여 열에너지가 방출되어 온도가 높아짐	교과서 복붙 칭찬해
보일러 틀면 바닥이 따뜻해진다 예)보일러. 보일러가 물을 가열한다.->가열된 물은 수증기가 되어 집으로간다.->수증기가 액화하며 입자 사이의 거리가 줄어들고 열을 방출한다->주변 온도가 높아 진다.
손소독제	손소독제는 기화가 일어나지 않나요?
에스키모들은 이글루에 물을 뿌리곤 한다. 왜 뿌릴까? 추워죽겠는데;
답변	선생님코멘트
이글루에 물이 얼어서 열을 방출하므로 주변의 온도가 높아져 이글루의 내부는 따뜻해진다 물은 얼음으로 변하면서 고체로 변한다. 이때 물이 가지고있던 열을 방출시키면서 이글루 안은 따뜻해지는 것이기 때문이다.	네, 응고열~!
물이 기화할때 열을내서 이글루안이 따뜻해진다	기화요;;;? 기화하면 추워지죠;
딱해지고 따수워 져서	그 따수워지는 이유까지 있었다면 좋았을듯.
틈틈히 녹지않기를	맞는 말이긴 하죠~
물을 뿌리고 얼면서 안에 있는 열이 밖으로 못나가서?	틈을 메우는 데 초점을 둔건가?? 응고열 언급이 있었다면 완벽할듯!
과일에 물을 뿌리는 것과 같은 원리?	같진 않지만 비슷합니다. 굳!

예전 답변들

물이 끓을 때 왜 온도가 변하지 않을까? 물질이 상태변화를 일으킬 때 왜 온도가 변하지 않을까?
답변	선생님코멘트
분자들이 바뀔때 온도가변하지않아서.	분자가 변하진 않아요. 분자들 사이의 거리가 달라질 뿐.
분자의 결합이 다시 이어지면서 열에너지를 방출하기 때문에.	결합이 떨어지는 건 생각하지 못했구나~?
분자 사이에 결합이 끊어지면서 열 에너지를 가져가버리기 때문에 온도가 변하지 않는다. 상태변화를 하는데 에너지를 사용해서 온도가 변하는 데에는 에너지를 사용하지 않아서.	결합이 붙는 건 생각하지 못했구나~?
액체로 열이 가해지는게 아니라 고체로의 열이 물을 끓게 만들기 때문이다.	??
100도에서 물이끓어서	그럼 왜 100도에서 물이 끓는지!? 문제 이해를 잘 못했음;;
열이 이동하기 때문이다 열에너지를 가져가거나 방출하기 때문	너무 간략해;; 왜 라고 물었잖아?
분자 사이의 결합이 끊어지면서 열에너지를 가져가거나, 분자 사이의 결합이 다시 이어지면서 열에너지를 방출하기 때문에 상태변화 중에는 온도가 변하지 않는다.	완벽!
어째서 이글루 안은 따듯할까? 밖은 추워 죽겠는데...
답변	선생님코멘트
밖과 안은 온도가 달라서	그러니까, 왜 다르냐고!!!!! 문제 이해를 잘 못했음.
이글루안에 물을 뿌리면 열이 위로갔다가 아래로 내려오는 식으로 계속 돌면서 따듯하다.	열이 어떻게 도는지가 아니라, 열이 왜 발생하는지를 묻는 질문입니다. 문제 이해 잘못함.
바깥의 공기가 쉽게 들어가지 않아서. 밖에있는 추운공기를 막아주기때문에.	이건, 왜 추운바람이 들어오지 않는가에 대한 설명이 되지만, 왜, 열이 발생하는가. 왜 따뜻한가에 대한 답은 되지 않음.
물이 얼면서 열에너지를 방출하기 때문에. 물을 뿌리면 물이 얼면서 주위에 열에너지를 내뿜기 때문에. 이글루 안에 물을 뿌리는데, 그 물이 얼면서 생기는 응고열 때문이다.
일상에서 볼 수 있는 상태변화 때 나타나는 열의 이동현상은 무엇이 있을까?
답변	선생님코멘트
따듯한 손을 차가운 물에 넣을 때 에어컨을 틀었을때? 얼음 주변이 시원한것 열이날때 얼을팩을 이마에 대는것, 물에 들어가기전 물을 몸에 뿌리는것 등이 있다. 얼음컵을 손으로 만진다. 물을 뜨겁게 데우고 시간이 지나면 차가워 진다. 생선를 싱싱하게 하기 위하여 얼음 위에 놓는 것.	상태변화로 인한 게 아님;; 그냥 차가운 물질 근처에 있어서 온도가 낮아지는 거지, 상태변화로 인한 게 아님;
땅의 물 뿌리기 -> 물이 기화하면서 온도를 뺏어가요. 몸에 물 뿌리기, 더운 날 바닥에 물 뿌리기 수영장에서 나왔을 때 물이 기체로 변하면서 춥다고 느낀다. 혁준이 답 기화열 흡수: 땀이 증발을 하면서 몸을 식힌다. 액화열 방출: 냉장고의 안쪽은 시원하고 냉장고의 뒷쪽은 뜨거운데, 안쪽은 액체 냉매가 기화열 흡수를 통해 냉장고 안을 시원하게 하지만 기체가 냉장고의 뒤쪽으로 가서 응축기에 의해 액체가 되면 액화열 방출로 뒤쪽은 뜨거워진다. 융해열 흡수: 아이스박스에 얼음과 음식물을 넣으면 얼음이 녹으면서 음식물을 시원하게 해준다. 응고열 방출: 손난로의 똑딱이를 꺾으면 안의 액체가 굳으면서 따뜻해진다.(....? 아, 과냉각 상태다.) 승화열 흡수(고->기): 베스킨라벤스에서 아이스크림을 포장하면 드라이아이스를 함께 넣어 주는데 드라이아이스가 승화를 하면서 아이스크림을 시원하게 유지시킨다. 승화열 방출(기->고): 눈이 오는 날, 날씨가 포근하다.	완벽!