분자운동3.zip

 

수업시간에 활용방법

  <수업 도입부분에서>

공기를 넣은 풍선을 보여주면서 질문한다. 이 풍선은 왜 더 이상 부풀어 오르지 않는 것일까? 이 풍선을 더 부풀어 오르게 하려면 어떻게 해야 할까?

풍선 안쪽과 바깥쪽의 충돌횟수가 같아질때까지 풍선은 부풀어 오른다. 따라서 풍선을 더 부풀게 하려면, 풍선 안쪽의 분자들의 충돌횟수를 많게 하거나, 바깥쪽의 충돌횟수를 줄이면 된다.

풍선에 바람을 더 불어 넣으며 ‘이렇게 풍선 안쪽에 분자들을 더 넣어주면 풍선 안쪽의 충돌횟수가 많아 질테고, 그럼 더 부풀어 오르게 된다. 언제까지?(안쪽과 바깥쪽의 충돌횟수가 같아질때까지)

만약 풍선 주둥이를 묶어서 더 이상 바람을 불어 넣을 수 없다면 풍선을 더 부풀어 오르게 할 수 없는 것일까? (이때는 온도를 높여 풍선 안쪽의 분자들의 운동을 활발하게 만들면 된다. 그럼 안쪽의 충돌횟수가 더 많아 질테고 풍선은 충돌횟수가 같아질때까지 부풀어 오르게 된다.)

또 한가지 방법은 풍선 바깥쪽의 분자들을 없애는 방법이다. 그럼 풍선 안쪽의 분자들의 충돌횟수가 많아지니까 마찬가지로 더 부풀어 오르게 된다.

 

<실험에 볼 수 있는 내용들>

 

<가정> 가운데 벽은 분자와 충돌할때 마다 조금식 뒤로 밀려나는 벽이다.

1. 하늘로 올라가는 풍선은 어떻게 될까?

- 풍선화면으로 이동한다.

- 왼쪽과 오른쪽에 기체분자 10개를 채워 넣어 중심벽이 중심에 오게 합니다.

- 왼쪽에 분자를 하나씩 감소시키면서 중심벽이 왼쪽으로 이동해 가는 것을 보여줍니다.

- 하늘로 올라갈수록 공기 분자가 적어진다는 것을 설명해 주어야 겠지요

- 이때 질문 (언제까지 이동할까?)

답은 왼쪽과 오른쪽의 분자의 충돌횟수가 같아질때 까지겠지요 ^^

2. 그렇다면 진공에서는 어떻게 될까?

- 왼쪽에 있는 기체 분자를 모두 제거합니다. 그럼 중심벽은 언제까지 이동할까요?

- 충돌횟수가 같아질 수 없으므로 무한정 이동하겠지요. 그러다 보면 언젠가는 터지겠지요 ^^

 

3. 풍선의 크기를 크게 하려면 어떻게 하면 될까?

-풍선 안의 분자의 충돌횟수를 증가시키면 됩니다.

1) 풍선안쪽의 기체 분자수를 늘리면 된다.

2) 온도를 높여 풍선 안쪽의 분자의 운동속도를 빨라지게 하면 된다.

3) 한가지 방법이 더 있습니다. 아이들에게 찾아 보라고 하면 좋습니다.

- 풍선 바깥쪽의 분자충돌횟수를 줄이는 방법이 있습니다.

4. 보일의 법칙 설명

- 왼쪽에 분자의 수를 증가시키면서 충돌횟수(압력)가 증가하는 것을 보여 주면서 압력이 증가하면 부피가 작아진다는 것을 설명 - 언제까지 (분자의 충돌횟수가 같아질때 까지)

5. 샤를의 법칙

- 찌그러진 탁구공 펴기 화면으로 이동

- 오른쪽에 분자의 운동속도를 증가시키면서 온도가 증가하면 부피가 팽창한다는 것을 설명 - 언제까지 (분자의 충돌횟수가 같아질때 까지)

6. 바깥쪽 압력이 커지면 안쪽 압력은 어떻게 될까?

- 바깥쪽 압력이 커지면 안쪽 압력도 커진다는 것을 보여줌

- 중심벽의 위치가 똑같아도, 분자의 속도가 느릴때와 분자의 속도가 빠를때를 비교해 보면 충돌횟수가 크게 차이가 나는 것을 볼 수 있습니다.

**** 가장 중요한 것은 모든것을 분자의 충돌횟수가 같아질때 까지 팽창한다는 것에서 위 설명들을 이끌어 낼 수 있다는 것이지요 ***


 

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Posted by 민서아빠(과학사랑)