공기가 삼킬 수 있는 물의 한계
중등과학 3-1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 공기 1kg이 온도마다 물을 최대로 몇 g까지 품을 수 있는지 아래 표로 주어집니다. 5°C→최대 5.4g, 15°C→최대 10.6g, 25°C→최대 20.0g. 이 표만 보고 지시를 따라 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 예제: 25°C 공기와 15°C 공기 (비교용: 5°C 공기)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①표를 보고 5°C, 15°C, 25°C에서 공기 1kg이 최대로 품을 수 있는 물의 양(g)을 [칸 A]에 적어 보세요.
- ②온도가 높아질수록 최대로 품을 수 있는 양이 커지는지 작아지는지 [칸 C]에 한 단어로 적어 보세요.
- ③25°C 공기 1kg이 지금 물 10.6g을 품고 있어요. 최대 20.0g까지 더 넣을 수 있는 양을 빼서 [칸 B]에 적어 보세요.
- ④이 25°C 공기를 물을 더 넣지 않고, 온도만 낮춰 지금의 10.6g이 딱 최대가 되게 하려면 몇 °C여야 할지 표에서 찾아 [칸 D]에 적어 보세요.
- ⑤25°C 공기를 '더는 물을 못 넣는 상태'로 만드는 방법을 두 가지 [칸 E]에 각각 적어 보세요.
- ⑥5°C 공기 1kg이 지금 물 5.4g을 품고 있다면 더 넣을 수 있는지 없는지 이유와 함께 [칸 F]에 적어 보세요.
칸 A — 온도별로 최대로 품을 수 있는 양(5°C·15°C·25°C)
칸 B — 25°C 공기(지금 10.6g)에 더 넣을 수 있는 양
칸 C — 온도 오를 때 최대량 변화(한 단어)
칸 F — 5°C·5.4g 공기는 더 넣을 수 있나?
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]에 적은 세 수는 각 온도의 공기에게 어떤 뜻의 수인가요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 그 수는 그 온도의 공기 1kg이 물을 ___까지만 ___할 수 있다는 뜻이라서 …
(2)④에서 온도를 낮췄더니 지금 품은 양이 딱 최대가 되었지요. 이것은 이 공기라서 생긴 우연일까요, 어떤 공기에서도 생기는 규칙일까요? 다른 온도와 다른 물의 양을 직접 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 공기 ___°C, 물 ___g으로 해 보니 …
(3)⑥의 5°C 공기는 ③의 25°C 공기와 무엇이 달랐나요? 무엇 때문에 그런 차이가 생겼을지 여러분의 생각을 쓰세요. (10점)
3
성찰 — 활동을 내 것으로 만들기
30점
(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)
(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 표의 수를 각 칸에 정확히 옮기고, 빼기·온도 찾기·두 방법 지시를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 자기 가설에 이유를 붙였고, 다른 온도·양을 직접 골라 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
공기가 삼킬 수 있는 물의 한계 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 공기 1kg이 온도마다 물을 최대로 몇 g까지 품는지 표로 다시 씁니다: 5°C→5.4g, 15°C→10.6g, 25°C→20.0g. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.15°C인 포화 상태의 공기 1kg 속에 들어 있는 수증기의 양은 몇 g인가?
2.15°C 공기 1kg이 지금 수증기 5.4g을 품고 있다. 포화 상태가 되려면 수증기를 몇 g 더 공급해야 하는가?
3.15°C·수증기 5.4g을 품은 공기를, 수증기를 더 넣지 않고 포화 상태로 만들려면 기온을 몇 °C로 낮춰야 하는가?
4.5°C, 15°C, 25°C 공기의 포화 수증기량을 큰 것부터 순서대로 쓰시오.
5.어떤 온도의 포화 상태 공기 1kg에 수증기가 20.0g 들어 있다. 이 공기의 기온은 몇 °C인가?
정답
1. 10.6 g
2. 10.6 − 5.4 = 5.2 g
3. 5°C (5°C의 포화 수증기량이 5.4g이므로)
4. 25°C(20.0g) > 15°C(10.6g) > 5°C(5.4g)
5. 25°C