받은 몫이 안과 밖으로 나뉘는 방식 따져 보기

물리1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: 불로 데워 피스톤이 밀려 나간 실린더 속 기체 (비교용: 피스톤을 고정해 부피가 변하지 않는 실린더 속 기체)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 실린더 속 기체를 불로 데웠더니 불이 준 양이 500칸이었습니다. 그 값을 [칸 D]에 적어 보세요.
  2. 데운 뒤 기체 알갱이들의 움직임이 활발해진 정도를 잰 값이 300칸입니다. [칸 A]에 적어 보세요.
  3. 같은 동안 기체가 피스톤을 밀어내며 밖으로 내보낸 값이 200칸입니다. [칸 B]에 적어 보세요.
  4. [칸 A]와 [칸 B]를 더한 값을 [칸 C]에 적고, [칸 D]의 값과 같으면 ◯표 하세요.
  5. 피스톤을 못 움직이게 고정하고 500칸을 다시 주면 [칸 B]에 해당하는 값이 얼마일지 [칸 E]에 적으세요.
  6. ⑤의 경우 [칸 A]에 해당하는 값이 얼마가 될지 [칸 E] 옆 빈자리에 적어 보세요.
칸 A — 알갱이 움직임이 활발해진 정도
칸 B — 피스톤을 밀어 밖으로 내보낸 값
칸 C — 두 값을 더한 결과
칸 D — 불이 준 값
칸 E — 피스톤을 고정했을 때
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 D]의 값과 [칸 C]의 값 사이에는 어떤 관계가 있나요? 받은 것이 어디로 갔는지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 받은 500칸은 ___으로 간 몫과 ___으로 간 몫으로 나뉘어서 …

(2)이 관계는 이 실린더에서만 생긴 우연일까요, 다른 값에서도 늘 성립하는 규칙일까요? 불이 준 값과 밖으로 내보낸 값을 여러분이 직접 정해 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 정한 값 ___칸과 ___칸으로 해 보니 …

(3)⑤~⑥의 고정된 경우는 처음 경우와 무엇이 달랐나요? 무엇 때문에 그런 차이가 생겼을지 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)각 칸의 값을 빠짐없이 적고, 더하기·비교·표시 지시를 정확히 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)자기 가설에 이유를 붙였고, 스스로 정한 값으로 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

받은 몫이 안과 밖으로 나뉘는 방식 따져 보기 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.열역학 제1법칙의 관계식을 쓰고, 각 기호가 무엇을 뜻하는지 설명하시오.
2.일정한 압력 2.0×10⁵ Pa 에서 기체의 부피가 1.0×10⁻³ m³ 만큼 늘어났다. 기체가 외부에 한 일 W 를 구하시오.
3.위 (2)의 과정에서 기체에 가해 준 열에너지가 500 J 이었다면 내부 에너지의 증가량 ΔU 는 얼마인가?
4.부피를 일정하게 유지한 채 기체에 300 J 의 열에너지를 가했다. 기체가 한 일과 내부 에너지의 증가량을 각각 구하시오.
5.기체에 800 J 의 열에너지를 가하는 동안 기체가 외부로부터 100 J 의 일을 받았다. 내부 에너지의 증가량을 구하시오.
6.이상 기체의 내부 에너지는 무엇에 비례하는지 쓰고, 그 까닭을 설명하시오.
정답
1. Q = ΔU + W (Q: 기체에 가해 준 열에너지, ΔU: 내부 에너지의 증가량, W: 기체가 외부에 한 일). 열에너지와 역학적 에너지를 포함한 넓은 의미의 에너지 보존 법칙이다. 2. W = PΔV = 2.0×10⁵ × 1.0×10⁻³ = 200 J 3. ΔU = Q − W = 500 − 200 = 300 J 4. ΔV = 0 이므로 W = 0 J, ΔU = Q − W = 300 J 5. 일을 받았으므로 W = −100 J, ΔU = Q − W = 800 − (−100) = 900 J 6. U ∝ N·T (기체 분자 수와 절대 온도에 비례). 내부 에너지는 분자들의 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지의 총합인데, 이상 기체는 분자의 평균 운동 에너지가 절대 온도에 비례하므로 U ∝ N·Ek ∝ NT 이다.
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