소단원명

7.1 녹은 마가린을 식히면 어떻게 될까

학습목표

융해와 응고가 일어날 때 열에너지 출입관계를 알 수 있다.

1. 열(에너지)

(1) 물체의 온도를 높이고, 상태 변화를 일으키는 에너지의 한 종류이다.

(2) 뜨거운 물체와 찬 물체를 접촉시켜 놓았을때 뜨거운 물체에서 찬 물체로 이동하는 형태의 에너지.

(3) 물질의 상태를 변화시키려면 (     )하거나 (    )해 주어야 한다. 이것은 물질이 상태 변화를 할          때 열에너지를 (      )하거나 (      )하기 때문이다.

2. 고체와 액체 사이의 상태 변화

(        ,          )

고체                                액체

(          ,          )

(탐구2). 양초 가열하기의 결과를 그래프로

그려 보세요.

시간(분)	0	1	2	3	4
온도(℃)	15	17	24	30	35

5	6	7	8	9	10
46	48	48	51	73	81

◉ 양초의 온도변화 곡선에서 온도변화가 거의 없는

구간에서는 어떤 변화가 일어나는가?

(                 )

3. 융해열과 응고열

(1) 융해열 : ․ 일정한 온도에서 (     )가 (     )로 되는데 (      )한 열.

․ 융해열은 (                  )을 약화시키는데 주로 쓰임

․ 따라서 고체 분자사이의 인력이 (약할수록, 강할수록) 융해열은 크다.

(2) 응고열 : ․ 일정한 온도에서 (     )가 (     )로 될 때 (      )하는 열

․ 같은 물질의 경우에는 융해열과 같은 크기의 열을 방출하게 된다.

․ 비오기 전에는 후덥지근하게 느껴진다.

4. 상태변화시 분자운동과 분자 사이의 인력의 관계

(1) 융해가 일어날 때 : 분자 운동 (증가, 감소), 분자사이의 인력 (증가, 감소)→ 분자들의 배열이 흐트러짐.

(2) 응고가 일어날 때 : 분자 운동 (증가, 감소), 분자사이의 인력 (증가, 감소) → 분자들이 규칙적으로 배열됨.

7. 상태변화와 에너지

이천송정중 1학년 과학

소단원명

7.2 찌개 국물은 왜 줄어들까

학습목표

기화와 액화가 일어날 때 열의 출입관계를 설명할 수 있다.

(1) 액체와 기체 사이의 상태변화

(       ,          )

액체                         기체

(       ,          )

(실험1). 가열 시간에 따른 에탄올의 온도 변화를

시간(분)	0	1	2	3
온도(℃)	28	38	49	59

그래프로 그려보세요.

4	5	6	7
71	78	78	78

◈ 가열하기 전의 에탄올과 가열한 후의 에탄올 중

어느 것이 더 많은 에너지를 갖고 있을까?

(                 )

◈ 가열한 후 5~7분 동안은 온도가 일정하게 유지되는데 그 이유는?

(                                           )

(2) 기화와 열에너지 : 액체가 기체로 될 때에는 열에너지를 ( 흡수, 방출 )한다.

① 액체를 가열하면 온도가 올라가다가 기체로 되는 동안에는 온도가 (             )

② 온도가 일정하게 유지되는 이유 : 기화되는 동안 얻은 열은 모두 분자의 운동을 활발하게 하여                                        (                        )을 이겨 내는데 사용되기 때문.

③ (          ) : 액체가 기체로 될 때 흡수되는 열에너지.

④ (          ) : 액체가 끓는 동안 일정하게 유지되는 온도.

(3) 기화와 분자운동 : 액체 분자들이 열에너지를 얻으면 분자운동이 매우 활발해져 분자 사이의

인력을 이겨내고 기체로 된다.

(4) 액화와 열에너지 : 기체가 액체로 될 때에는 열에너지를 ( 흡수, 방출 )한다.

① 기체가 냉각되어 액체로 되는 동안에는 온도가 일정하게 유지된다.

② 기체가 액화 될 때에는 기화할 때 (                        ) 때문.

③ (           ) : 기체가 액체로 되면서 방출하는 열에너지로 기화열과 크기가 (      ).

(5) 액화와 분자운동 : 기체가 열에너지를 잃으면 분자의 운동이 ( 활발해, 느려 )지고 분자 사이의                          인력이 ( 증가, 감소 )하여 분자사이의 거리가 매우 가까워 진다. 따라서 기                          체가 액체로 바뀌면 부피는 크게 ( 증가, 감소 )한다.

(6) 일상생활에서 일어나는 상태 변화와 열

① 땀이 날 때 선풍기 바람을 쏘이면 땀의 수분이 기화하면서 몸의 열을 빼앗아가므로                   시원하다.

② 냉매의 상태 변화를 이용하여 냉장고와 에어컨을 활용한다.

소단원명	7.3 좀약이 서서히 없어지는 까닭은 7.4 열은 물질의 상태를 어떻게 변화시킬까
학습목표	승화가 일어날 때의 열 출입관계를 설명할 수 있다.
1. 고체와 기체사이의 상태변화 ( ) 고체 기체 ( ) (1) 고체에서 기체로의 승화와 열에너지 : 고체가 바로 기체로 될 때에는 분자 사이의 인력을 이겨 내는 데 필요한 열에너지를 ( 흡수, 방출 )한다. (2) 기체에서 고체로의 승화와 열에너지 : 기체가 바로 고체로 될 때에는 분자의 운동이 ( 활발해, 둔해 )지면서 가지고 있던 열에너지를 ( 흡수, 방출 )한다. (3) 승화의 빠르기 : 고체가 기체로 승화할 때 온도가 높으면 승화가 ( 빨리, 늦게 )일어 난다. (예) 옷장 속에 넣어 둔 나프탈렌은 ( 여름, 겨울 )에 더 빨리 작아진다. (4) ( ) : 고체가 기체로 되거나 기체가 고체로 될 때에 흡수하거나 방출하는 열. 2. 고체와 기체 사이의 상태변화와 분자운동 (1) 고체 → 기체 : 승화성 물질들은 고체에서도 분자사이의 인력이 매우 약하다. 따라서 약간의 열 에너지만 가해 주어도 분자 운동이 활발해지면서 쉽게 기체로 변한다. (2) 기체 → 고체 : 기체 상태의 승화성 물질이 열에너지를 잃으면 분자운동이 둔해져서 고체로 된 다. 3. 물질의 상태 변화와 분자 운동 (1) 물질의 상태와 분자 운동 같은 물질이라도 고체→액체→기체로 갈수록 분자 사이의 힘이 ( 약, 강 )해지고, 분자들이 활발 하게 운동한다. (2) 물질의 상태와 열에너지 물질이 포함하고 있는 열에너지가 많을수록 분자 운동이 활발하게 일어난다. 같은 물질이라도 고체( )액체( )기체의 순서로 포함된 열에너지의 양이 ( 증가한다, 감소한다 ). (3) 물질의 상태와 분자 운동 모형 고체→액체→기체로 갈수록 분자 사이의 인력이 (약, 강)해져서 분자 사이의 거리가 ( ) 분자들이 차지하는 공간이 (좁아진다, 넓어진다). 이러한 분자 사이의 인력과 배열에 변화가 생 기려면 열에너지의 출입이 있어야 한다. ◈ 형 성 평 가 ◈ ※ 아래 현상들을 에너지의 흡수 과정과 방출 과정으로 구분하시오. 1. 냉동실에 넣어둔 물이 얼었다.( ) 2. 물에 젖은 빨래가 마른다. ( ) 3. 얼음물이 든 유리컵의 바깥쪽에 물방울이 맺혀 뿌옇게 흐려진다. ( ) 4. 추운 겨울에는 자동차 유리창에 성에가 생긴다. ( ) 5. 손등에 알코올을 바르면 곧바로 마르면서 시원해진다. ( ) 6. 에스키모들은 추운 날 얼음집 안에 물을 뿌린다. ( )

	읽고 생각하기

냉장고의 구조와 원리

냉장고는 크게 냉각기, 저장고, 운전 제어 장치로 이루어져 있는데, 핵심 부품인 냉각기는 냉매를 압축․순환시켜 냉장고 내부를 낮은 온도로 유지시켜 주는 장치이다. 먼저 냉장고 아래쪽에 위치한 압축기에서 나온 압축 냉매 가스가 위로 이동해 냉장고 뒷면에 넓게 퍼져 있는 응축기를 통과하면 주위로 열을 방출하며 액화된다.  이 냉매는 모세관을 지나면서 저온․저압 상태가 된다.

액화된 냉매가 증발기를 지나면서 기체로 변하게 되고, 이 때 내부의 열에너지를 흡수하여 냉장고 내부가 차가워진다. 냉매는 다시 압축기로 돌아가면서 처음의 과정을 반복한다.  이외에 저장고는 음식을 넣는 곳을, 운전 제어 장치는 온도 조절, 서리 제거 등의 역할을 한다.

여름에 냉장고 문을 열어 두면 방안을 서늘하

게 할 수 있을까?

냉장고의 구조가 냉방기 구조와 거의 같지만, 열에너지가 어디로 나가는지 주의해서 생각해보면... 냉방기는 방안의 에너지를 더운 바깥으로 내보내서 방안의 온도를 낮추는 장치이다.  냉장고 또한 같은 일을 하지만 냉장고 안의 에너지는 부엌으로 방출된다. 냉장고안의 에너지는 냉장고의 냉매가 흡수한 뒤 압축기를 거쳐 응축 코일을 지나면서 냉매가 액화되면 냉장고 외부로 방출된다.  또 여기에 전기에너지가 더해진다.  만약 냉장고 문을 열어 두면 이런 에너지가 들어 있는 공기가 냉장고 안으로 들어가 다시 순환되고 매번 전기 에너지가 더해지게 되므로 더욱 더워진다.

탐구명	(보충) 1. 얼음의 가열 곡선(자료해석)
일 시	200 년 월 일 교시	1학년 반 번 조 성명 : ( )
탐 구 목 표	얼음을 계속 가열할 때의 온도 변화를 분자운동과 관련지어 설명할 수 있다.
준비물	실험 보고서
유 의 사 항	각 구간의 기울기, 구간별 길이의 차를 유의하며 해석해 본다.
탐 구 방 법	자료 다음은 -25℃의 얼음을 일정한 불꽃으로 계속 가열하였을 때 가열 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 것이다 과정 1. 물의 어는점과 끓는점은 각각 몇 ℃인가? 2 가해 준 열에너지가 얼음의 온도 변화에 쓰인 구간과 상태 변화에 쓰인 구간을 각각 구분해보자. 3. 각 구간에서 얼음은 고체, 액체, 기체 상태 중 어떤 상태로 존재하는가?
탐 구 결 과 및 토 의	1. 그래프에서 수평한 부분이 나타나는 까닭이 무엇인지 토의해 보자. 2. 얼음을 계속 가열할 때의 온도 변화를 분자 운동과 관련지어 토의해 보자. 3. D~E 구간이 B~C 구간보다 훨씬 긴 것으로부터 알 수 있는 사실은 무엇인지 토의해보자.