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액체의 부피를 측정하는 방법은? ■ 액체란?기체의 온도가 낮아지면 에너지를 잃고 물질을 이루고 있는 입자들이 자유롭게 움직이지 못하고 서로 묶여 있는 상태로 변합니다. 반대로 고체의 온도가 높아지면 에너지를 얻고 서로 묶여 있던 입자들이 적당한 내부 에너지에 의해 끊임없이 자리를 맞바꿀 수 있어 그것을 담고 있는 용기에 따라 모양이 달라집니다. 이러한 물질의 한 상태를 액체라고 합니다. 액체는 입자들끼리 충분히 가까이 있어서 압력이 변하더라도 그 부피가 거의 변하지 않습니다. 하지만 액체를 가열하여 온도를 높이게 되면 특정한 온도를 유지하면서 기체로 변합니다. 이때 온도를 액체의 ‘끓는점‘이라 합니다. 이는 기체가 액체로 변화하는 액화가 일어나는 온도와 같고, 물질마다 다른 끓는점을 가지고 있습니다. 단..
기체의 부피를 측정하는 방법은? ■ 기체의 부피 측정‘기체’는 물질의 세 가지 상태 중 하나로, 일정한 모양과 부피가 없는 것이 특징입니다. 기체는 담고 있는 용기를 가득 채우기 때문에 용기에 따라 기체의 모양이 변하게 되고, 용기에 균일하게 채워지기 때문에 용기의 부피가 커지면 기체가 팽창하여 부피가 커지고 용기의 부피가 작아지면 기체가 압축되어 부피가 작아집니다. 기체의 부피를 측정하기 위해서는, 먼저 기체를 모을 집기병이나 눈금 실린더에 물을 가득 채운 다음, 입구를 손으로 막고 수조의 물속에서 공기가 들어가지 않도록 하면서 거꾸로 세웁니다. 그리고 기체 발생 장치를 통하여 나오는 기체를 고무로 된 유도관을 통해 집기병이나 눈금 실린더 속에서 물과 바뀌게 하여 그 부피를 측정합니다. 기체는 담긴 그..
동물 중 최고는 나! ■세상에서 가장 큰 동물세상에서 가장 큰 동물은 어떤 동물일까요? 현재 지구상에서 발견된 가장 큰 동물은 바로 '흰수염고래'입니다. 흰수염고래의 몸길이는 최대 33m, 무게는 100톤에 달한다고 합니다. ▲ 세상에서 가장 큰 동물 흰수염고래(출처: 에듀넷) 심장 크기만 해도 소형 자동차 크기이며 가장 큰 혈관의 경우 그 크기가 사람이 헤엄칠 수 있을 정도라고 하니 그 크기가 상상이 되나요? 흰수염고래는 20세기 초까지만 해도 그 수가 많았지만 사람들의 무분별한 포획으로 그 수가 급격하게 줄어 현재는 멸종 위기 동물로 지정되어 보호받고 있습니다. ■세상에서 가장 못생긴 동물다음은 세상에서 가장 못생긴 동물 블롭피쉬의 모습입니다. 영국의 BBC는 2013년 이색 단체인 ‘못생긴 동물 보..
기체의 압력과 부피 사이의 관계를 설명하는 '보일의 법칙' 기체의 압력, 부피, 온도는 서로 밀접한 관계가 있습니다. 기체의 압력과 부피 사이의 관계에 대한 법칙은 보일의 법칙, 기체의 온도와 부피 사이의 관계는 샤를의 법칙으로 설명할 수 있습니다. 보일의 법칙과 샤를의 법칙과 관련된 기체의 부피 변화는 우리의 일상생활에서도 쉽게 관찰할 수 있습니다. 보일의 법칙과 샤를의 법칙에 대해 자세히 알아보고, 같은 법칙을 발견한 보일과 마리오트, 샤를과 게이뤼삭에 대해 알아봅시다. ■ 기체의 압력과 부피보일은 J자관 실험과 로버트 훅의 도움을 받아 만든 진공 펌프를 이용한 실험을 통해 기체의 압력이 커지면 기체의 부피가 줄어든다는 것을 발견하였습니다. 실험 결과를 정리하여 보일은 1662년에 ‘기체의 압력과 부..
이산화탄소를 배출하지 않고 살 수는 없을까? ■ 탄소 제로란?도시에서 살아가기 위해서는 많은 에너지가 사용됩니다. 도시에서 사용하는 건물, 도로, 다리 등을 짓는 데뿐만 아니라 주거, 이동 등 도시인들의 일상적 삶 자체가 에너지 사용을 바탕으로 하고 있으니까요. 하지만 이러한 에너지를 확보하기 위해서는 엄청난 비용이 들기 마련이에요. 또 현대 사회에선 석유와 석탄 등 화석연료에 대한 의존도가 매우 높기 때문에 도시 사람들의 과다한 에너지 사용은 생태계 훼손으로 이어질 수 밖에 없어요. 오늘날 몇몇 도시는 에너지 자급을 통한 ‘탄소 제로’를 꿈꾸고 있어요. 탄소 제로란 이산화탄소를 배출한 만큼 이산화탄소를 흡수하는 대책을 세워 이산화탄소의 실질적인 배출량을 ‘0’으로 만든다는 개념이에요. 탄소 제로를 실행..
기체의 상태를 설명하는 '샤를의 법칙' ■ 기체의 온도와 부피고체와 액체에 열을 가해 부피가 팽창하는 것을 ‘열팽창’이라고 합니다. 고체와 액체만 열팽창을 하는 것이 아니라 기체도 열을 가하면 부피가 팽창합니다. 이러한 현상은 기체의 열팽창이라고 부르기보다는, 흔히 샤를의 법칙에 의한 현상이라고 이야기합니다. 기체에 열을 가하면 기체 분자의 운동이 활발해지고, 분자 운동이 활발해지면서 분자들 사이의 거리가 멀어지면서 부피가 팽창하게 됩니다. 이처럼 압력이 일정할 때 기체의 온도가 높아지면 기체의 부피가 증가하고, 온도가 낮아지면 부피가 감소하는 것을 ‘샤를의 법칙’이라고 합니다. 고체나 액체가 종류에 따라 열팽창하는 정도가 달라지는 것에 비해 기체는 종류에 상관없이 열팽창을 하는 정도가 같습니다. 기체가..
몸이 100냥이면 눈은 90냥 우리는 어떻게 물체를 보게 될까요? 눈의 구조를 살펴보고 알아봅시다. ‘몸이 100냥이면 눈은 90냥이다.’라는 말을 들어 보았나요? 눈이 우리 몸의 90%를 차지한다는 다소 비약적인 말이지만, 눈이 얼마나 중요한지를 알려 주는 말인데요. 여러분이 하루 동안 안대를 끼고 모든 생활을 한다고 생각한다면, 과연 몇 시간이나 정상적으로 생활할 수 있을까요? 몇 시간 되지 않아 답답하고 불편하여 견딜 수 없을 거에요. 하지만 최근에는 컴퓨터와 TV, 스마트폰 등으로 인해 사람들의 시력이 예전보다 매우 좋지 않아요. 그래서 안경을 쓰지 않는 학생이 없을 정도이고, 렌즈나 시력 교정 수술에 관한 관심도 높아지고 있답니다. 또 미용을 목적으로 미용 렌즈(서클 렌즈)를 착용하는 사람도 늘..
탄산음료를 김이 빠지지 않게 보관하는 방법은? ■ 뚜껑을 연 탄산 음료의 김이 빠지는 이유방금 사와서 뚜껑을 연 탄산 음료는 시원하고 톡 쏘는 맛이 강합니다. 톡 쏘는 맛이 주는 상쾌함 때문에 많은 사람들이 탄산 음료를 마시지요. 그런데 한 번 뚜껑을 열었던 탄산 음료를 냉장고에 보관해 두었다가 며칠 뒤 다시 마셨을 때, 톡 쏘는 맛이 처음과 다른 것을 경험해 본 적이 있나요? 왜 이러한 차이가 생기는걸까요? 탄산 음료는 이산화탄소를 물에 녹인 음료입니다. 이산화탄소가 물에 녹았을 때 생성되는 것이 바로 ‘탄산’이지요. 이산화탄소가 물에 녹았을 때 일어나는 반응은 다음과 같습니다. CO2(이산화탄소) + H2O(물) ⇔ H2CO3(탄산) → H+(수소 이온) + HCO3-(중탄산 이온)시간이 지나면서 음..