양쪽에서 미는 세기를 액체 기둥 높이로 읽어 내기

화학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 바깥 공기가 밀어 올리는 기준 세기를 760이라고 하자(높이 단위 mm). 갇힌 공기가 든 둥근 공을 액체가 든 U자 관에 연결하고, 세 경우의 양쪽 액체 기둥 높이를 관찰했다. 가 — 양쪽 높이가 같다. 나 — 바깥과 통하는 쪽 액체가 40만큼 더 높다. 다 — 공과 통하는 쪽 액체가 40만큼 더 높다.  예제: 갇힌 공기가 든 공을 U자 관에 연결한 세 경우(가·나·다) (비교용: 액체가 바깥쪽으로 더 높은 경우(나) vs 공 쪽으로 더 높은 경우(다))

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 가·나·다 각각에서 U자 관 양쪽 액체 기둥 중 어느 쪽이 더 높은지(또는 같은지)를 [칸 A]에 나란히 적어 보세요.
  2. 액체가 더 높은 쪽은 반대쪽이 더 세게 밀어 올린 것입니다. 각 경우 갇힌 공기와 바깥 공기 중 어느 쪽이 더 세게 미는지 [칸 B]에 적어 보세요.
  3. 양쪽 세기가 같은 경우를 하나 고르고, 그때 갇힌 공기가 미는 세기를 숫자로 [칸 C]에 적어 보세요(바깥 기준 760을 그대로 쓰면 됩니다).
  4. 갇힌 공기가 더 센 경우, 그 세기를 760에 높이차 40을 더할지 뺄지 정해 계산한 값을 [칸 D]에 적어 보세요.
  5. 갇힌 공기가 더 약한 경우도 같은 방식으로 760과 40으로 계산해 [칸 E]에 적어 보세요.
  6. [칸 D]와 [칸 E] 중 40을 더한 것과 뺀 것이 각각 나·다 어느 그림이었는지 화살표로 이어 보세요.
칸 A — 가·나·다에서 어느 쪽 액체가 더 높은가
칸 B — 가·나·다에서 어느 공기가 더 세게 미는가
칸 C — 양쪽 세기가 같은 경우의 값
칸 D — 갇힌 공기가 더 센 경우의 값
칸 E — 갇힌 공기가 더 약한 경우의 값
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 D]와 [칸 E]는 똑같이 760과 40으로 계산했는데, 왜 하나는 더하고 하나는 뺐나요? 무엇을 보고 더할지 뺄지 정했는지 자기 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 나는 ___ 쪽 액체가 더 높은 것을 보고, 갇힌 공기가 (더 세다 / 더 약하다)고 판단해서 …

(2)높이차가 40이 아니라 다른 값 h였다면, 갇힌 공기가 더 센 경우의 세기는 항상 760+h가 될까요? 이것은 40일 때만 생긴 우연일까요, 어떤 h에서도 성립하는 규칙일까요? h를 직접 하나 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 h = ___로 해 보니 …

(3)나와 다는 액체 높이차가 똑같이 40인데 계산 결과(800과 720)가 서로 달랐습니다. 무엇 때문에 이런 차이가 생겼는지 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, '바깥 공기가 미는 기준 세기 760', '갇힌 공기가 미는 세기', '양쪽 높이차 40'이 각각 화학 교과서의 어떤 용어에 해당하는지 스스로 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)세 경우의 높이 비교를 정확히 하고, 760에 40을 더하거나 빼는 계산을 바르게 함상 · 중 · 하
해석 (40점)더할지 뺄지 정하는 근거를 자기 말로 대고, 다른 값으로 규칙을 직접 검증함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

양쪽에서 미는 세기를 액체 기둥 높이로 읽어 내기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 관계를 이번에는 용어와 함께 반복 적용해 봅니다. 풀이를 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.대기압이 760 mmHg인 곳에서 U자관 압력계를 보니, 대기압 쪽 수은 기둥이 기체 쪽보다 35 mmHg 더 높았다. 기체의 압력을 구하시오.
2.대기압 760 mmHg인 곳에서 기체 쪽 수은 기둥이 대기압 쪽보다 48 mmHg 더 높았다. 기체의 압력을 구하시오.
3.U자관 양쪽 수은 기둥의 높이가 같았다. 이 장소의 대기압이 750 mmHg일 때 기체의 압력을 구하시오.
4.기체의 압력이 820 mmHg, 대기압이 760 mmHg일 때, U자관에서 어느 쪽 수은 기둥이 몇 mmHg 더 높은지 구하시오.
5.대기압이 1기압(760 mmHg)인 곳에서 기체의 압력이 2기압이었다. 수은 기둥 높이차는 몇 mmHg이며 어느 쪽이 더 높은지 구하시오.
정답
1. 760 + 35 = 795 mmHg 2. 760 - 48 = 712 mmHg 3. 750 mmHg (양쪽 높이가 같으면 기체의 압력 = 대기압) 4. 대기압 쪽이 60 mmHg 더 높다 (820 = 760 + h → h = 60) 5. 2기압 = 1520 mmHg, 1520 - 760 = 760 mmHg → 대기압 쪽이 760 mmHg 더 높다
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