액체 기둥의 높이로 보이지 않는 누름을 재기

화학 2 · 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: 76 cm에서 멈추는 수은 기둥 (비교용: 관을 옆으로 기울였을 때의 수직 높이)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 한쪽 끝이 막힌 긴 유리관에 수은을 끝까지 가득 채운 모습을 [칸 A]에 그려 보세요.
  2. 그 관을 뒤집어 수은이 담긴 그릇에 거꾸로 세우면 수은이 어디까지 내려오는지 [칸 B]에 그리고, 멈춘 높이를 cm로 적어 보세요.
  3. [칸 B]에서 관 맨 위에 새로 생긴 빈 공간에 ◯표 하세요.
  4. 그릇의 수은 표면을 바깥에서 무엇이 누르고 있을지 한 낱말로 생각해 [칸 C]에 적어 보세요.
  5. 관을 옆으로 기울인 뒤, 바닥에서 수은 꼭대기까지의 수직 높이를 다시 재어 [칸 D]에 적어 보세요.
  6. [칸 B]에 적은 높이(cm)를 mm 단위로 바꾸어 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — 처음 가득 채운 관의 모습
칸 B — 뒤집은 뒤 수은이 멈춘 높이(그림+cm)
칸 C — 표면을 누르는 것(한 낱말)
칸 D — 기울였을 때의 수직 높이
칸 E — 멈춘 높이를 mm로 바꾼 값
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 B]에서 수은은 더 내려오지 않고 어느 높이에서 멈췄습니다. 관 안의 수은이 그릇 표면을 아래로 누르는 정도와, 바깥에서 표면을 누르는 정도 사이가 어떤 관계가 되었기에 멈췄을지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 수은이 멈춘 것은 안쪽에서 누르는 정도와 바깥에서 누르는 정도가 서로 ___ 되었기 때문이라고 생각한다. 왜냐하면 …

(2)이 76 cm라는 높이는 하필 수은이라서 나온 값일까요, 어떤 액체로 바꿔도 그대로일까요? 수은보다 훨씬 가벼운 물로 같은 실험을 하면 멈추는 높이가 더 높을지 낮을지 예측하고, 그렇게 생각한 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 물로 하면 높이가 (더 높다 / 더 낮다 / 같다) 쪽에 걸겠다. 왜냐하면 물은 수은보다 ___해서 …

(3)[칸 D]에서 관을 기울였는데도 수직 높이가 [칸 B]와 같았습니다. 관을 더 굵게 하거나 가늘게 해도 이 수직 높이는 같습니다. 무엇이 같기 때문에 높이가 변하지 않았을지 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 것(관 위의 빈 공간 / 바깥이 표면을 누르는 힘 / 수은 기둥 76 cm가 뜻하는 크기)에 교과서에서 배운 또는 배울 과학 용어를 스스로 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)관을 세우고 멈춘 높이를 정확히 기록하고, 빈 공간 표시와 단위 변환을 빠짐없이 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)멈춘 이유를 두 누름의 균형으로 설명하고, 액체를 바꿀 때의 예측에 근거를 붙임상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 용어를 스스로 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

액체 기둥의 높이로 보이지 않는 누름을 재기 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이제 배운 용어를 사용해 정리해 봅시다. (1기압 = 수은 기둥 높이 760 mmHg = 1.01325×10⁵ Pa)

1.수은 기둥의 높이가 76 cm에서 멈췄다. 이 높이를 mm 단위로 나타내고, 이때의 대기압이 몇 기압인지 쓰시오.
2.어느 날 토리첼리 실험에서 수은 기둥의 높이가 74 cm였다. 이날의 대기압은 몇 mmHg인가?
3.1기압은 몇 Pa인가? 위 관계를 이용해 답하시오.
4.수은 대신 밀도가 훨씬 작은 물로 같은 실험을 하면 기둥의 높이는 76 cm보다 높아질까 낮아질까? 이유와 함께 쓰시오.
5.관을 옆으로 기울이거나 더 굵은 관을 써도 수은 기둥의 수직 높이가 76 cm로 같은 이유를 서술하시오.
6.산 위처럼 대기압이 낮아 700 mmHg인 곳에서 수은 기둥의 높이는 몇 cm인가?
정답
1. 760 mmHg = 1기압 2. 740 mmHg (74 cm = 740 mm) 3. 1.01325×10⁵ Pa (= 101325 Pa) 4. 높아진다. 밀도가 작아 같은 대기압을 지탱하려면 기둥이 더 높아야 하므로(물은 약 10.3 m). 5. 대기압은 기둥의 수직 높이에만 의존하고 관의 기울기·굵기와 무관하기 때문. 6. 70 cm (700 mmHg = 700 mm)
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