Ⅴ. 열과 우리 생활

미래엔 교과서

출판사별 교과서 밀착 문제

개념 확인 문제

물체의 차고 뜨거운 정도를 수치로 나타낸 것을 (     )라 하고, (     )를 사용하여 측정한다.

끓는 물에 삶고 있던 달걀을 꺼내어 찬물에 넣었다. 분자 운동이 느려지는 것과 빨라지는 것은?

접촉한 두 물체의 온도가 같아져서 열의 이동이 더 이상 일어나지 않는 상태를 (           )라고 한다.

숟가락을 뜨거운 물에 넣었다. 열평형 상태가 되는 시점까지 열은 (      )에서 (      )으로 이동한다.

활발히 운동하는 분자가 직접 이동하여 열이 전달되는 현상은?

물질의 도움없이 물이 직접 전달되는 현상을 (     )라고 한다.

열량의 단위는 (     )이며, 일상생활에서는 (      )나 (     )를 사용한다.

뜨겁게 달구어진 금속을 물속에 넣었더니 금속이 식으면서 물의 온도가 올라갔다. 금속이 잃은 열량이 20 kcal라면 물이 얻은 열량은 몇 kcal인가?

어떤 물질 1 kg의 온도를 1 ℃ 높이는 데 필요한 열량을 (   )이라고 하고, 단위는 (     )을 사용한다.

질량이 같은 물과 알루미늄을 같은 열량으로 가열하였더니 물은 온도가 4 ℃ 올라갔고, 알루미늄은 온도가 20 ℃만큼 올라갔다. 알루미늄의 비열은 물의 몇 배인가?

그림과 같이 가열하지 않은 금속 공은 금속 고리를 간신히 통과한다. 금속 고리는 가열하지 않고 금속 공만 가열시킨 후 통과시키면 어떻게 될까?

물체를 가열했을 때 부피가 팽창하는 것은 (       )이 활발해지기 때문이다.

가정에서 열에너지를 이용하는 예를 두 가지만 써 보자.

화력 발전소에서 발전기를 돌릴 때 열에너지를 어떻게 얻는가?

재질이 같은 스타이로폼 박스는 두께가 두꺼운 것과 얇은 것 중 단열이 잘 되는 것은?

단원 마무리 문제

그림과 같이 금속 막대의 A 부분을 가열하면 잠시 후 B 부분도 뜨거워지는 이유를 분자 운동으로 설명해 보자.

그림과 같은 질량의 액체가 들어 있는 두 비커 A, B를 같은 세기의 불로 가열하였을 때 액체의 온도 변화를 그래프로 나타낸 것이다. A의 비열은 B의 비열의 몇 배인가?

열의 이동 방법과 이것에 의해 나타나는 현상을 선으로 연결해 보자.

(1) 전도•		•ㄱ.	욕실 바닥의 타일 부분과 두툼한 헝겊이 깔린 부분을 맨발로 동시에 밟았더니 타일 부분이 훨씬 차게 느껴졌다.
(2) 대류•		•ㄴ.	난로에서 조금 떨어진 위치에 있어도 난로의 열이 전해져 따뜻함이 느껴졌다.
(3) 복사•		•ㄷ.	바닥에 놓인 난로를 켜뒀더니 잠시 후 방 안 전체가 훈훈해졌다.

액체 A가 들어 있는 작은 비커를 액체 B가 들어 있는 큰 비커에 담근 후, 각각의 온도를 측정하여 그림과 같은 그래프를 얻었다.

(1) A와 B 중 처음 온도가 더 높은 물질은?

(2) t분까지 액체 A가 잃은 열량이 300 cal일 때 B가 얻은 열량은 얼마인가?

그림 (가)와 같이 실온에서 금속 A, B를 붙여서 만든 바이메탈을 가열하였더니 그림 (나)와 같이 휘어졌다.

(가)	(나)

(1) A와 B 중 열팽창이 더 큰 금속은?

(2) 그림 (가)의 바이메탈을 얼음 위에 올려뒀을 때 바이메탈의 모습을 설명해 보자.

스타이로폼 통에 20  ℃의 물 300 g과 80 ℃의 물 500 g을 넣고 충분히 섞인 후 온도를 측정하였다. 이때 물의 온도는 몇 ℃가 될까?(단, 스타이로폼을 통하여 열이 이동하지 않는다.)

정답과 해설

Ⅴ. 열과 우리 생활

1. 온도, 온도계   2. 분자 운동이 빨라지는 것 : 물 분자, 분자 운동이 느려지는 것 : 달걀 분자   3. 열평형 상태   4. 물, 숟가락   5. 대류   6. 복사   7. J, cal, kcal   8. 20 kcal   9. 비열, kcal/kg․℃   10. 0.2배  11. 금속 고리를 통과하지 못한다.   12. 분자 운동  13. 난방, 취사   14. 연료의 연소   15. 두꺼운 것   16. 열을 얻어 온도가 높아진 A 부분의 분자가 주변 분자와 충돌하여 주변 분자의 운동이 활발해지는데 이러한 분자 운동의 전달에 의해 B 부분도 뜨거워진다.

17. [eqn: 2 over3]배   18. (1)-ㄱ (2)-ㄷ (3)-ㄴ   19. (1) 액체 A (2) 300 cal   20. (1) 금속 B (2) 금속 B쪽으로 휘어진다.   21. 57.5 ℃

17. A는 5분 동안 30 ℃ 상승, B는 5분 동안 20 ℃ 상승하였다. 열량과 질량이 같을 때 비열은 온도 변화에 반비례하고, 온도 변화는 A가 B의 [eqn: 3 over2]배이므로 비열은 A가 B의 [eqn: 2 over3]배이다.

18. 타일이 헝겊보다 열이 잘 전도되어 발바닥의 온도가 빨리 내려가므로 더 차갑게 느껴진다. 방 안 공기의 대류에 의해 방 전체가 훈훈해졌다.

19. (1) A는 온도가 내려가고 B는 온도가 올라가는 것으로 보아 처음에는 A의 온도가 더 높다.

(2) A가 잃은 열량은 B가 얻은 열량과 같다.

20. (1) 열팽창이 큰 금속이 더 많이 늘어난다.

(2) 열팽창 정도가 큰 B가 더 많이 줄어들기 때문이다.

21. 20 ℃ 물이 얻은 열량=80 ℃ 물이 잃은 열량이다. 따라서 최종 온도를 t라 하면 물의 비열은 1이므로 (t-20)×300=(80-t)×500에서 t=57.5 ℃이다.