들어온 만큼 내보낼 때 멈추는 온도
지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 여러분은 태양등 아래 놓인 공의 온도가 언제 더 오르지 않고 멈추는지, 그리고 공을 얇은 막으로 감싸면 그 멈추는 온도가 어떻게 달라지는지 직접 따져 봅니다. 지시대로 칸을 채운 뒤, 왜 그렇게 되는지 이유를 붙여 설명하세요. 예제: 태양등 아래 놓인 막 없는 공 (비교용: 막을 한 겹 씌운 같은 공)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 온도가 0·5·10·15℃일 때 들어오는 에너지 칸 수(항상 10)를 적어 보세요.
- ②[칸 A]에 각 온도에서 나가는 에너지 칸 수(온도 숫자와 같음)를 나란히 적어 보세요.
- ③[칸 B]는 막을 씌운 공입니다. 각 온도(0·10·20℃)에서 실제 빠져나가는 칸 수를 온도의 절반으로 적어 보세요.
- ④[칸 A]에서 들어오는 수와 나가는 수가 같아지는 온도에 ◯표 하고 [칸 C]에 적어 보세요.
- ⑤[칸 B]에서 들어오는 수(10)와 실제 나가는 수가 같아지는 온도를 찾아 [칸 D]에 적어 보세요.
- ⑥들어오는 에너지를 20으로 바꿔 [칸 A]의 방법을 다시 해 보고, 멈추는 온도를 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — 막 없는 공 — 온도별 들어오는 칸 수 / 나가는 칸 수
칸 B — 막 있는 공 — 온도별 들어오는 칸 수 / 실제 나가는 칸 수
칸 E — 들어오는 에너지가 20일 때 멈추는 온도
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]에서 공의 온도가 더 오르지도 내리지도 않고 멈춘 까닭을, 들어오는 칸 수와 나가는 칸 수를 들어 설명해 보세요. (15점)
✎ 그 온도에서는 들어오는 칸 수와 나가는 칸 수가 ___ 때문에, 온도가 …
(2)⑥에서 들어오는 에너지를 20으로 바꿨을 때도 온도가 멈춘 곳은 '들어오는 수 = 나가는 수'인 지점이었나요? 이것은 10일 때만 생긴 우연일까요, 어떤 값에서도 성립하는 규칙일까요? 들어오는 에너지를 또 다른 값(예: 6)으로 직접 정해 확인한 결과와 함께 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 정한 값 ___(으)로 해 보니 멈춘 온도는 ___였다 …
(3)[칸 C](막 없는 공)와 [칸 D](막 있는 공)의 멈춘 온도가 달랐습니다. 들어오는 에너지가 똑같이 10인데도 무엇 때문에 막 있는 공이 더 높은 온도에서 멈췄을지 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 다룬 '들어오는 에너지', '나가는 에너지', '막이 되돌려 보낸 에너지', '온도가 멈추는 상태'에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 각각 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 각 온도의 들어오는·나가는 칸 수를 규칙대로 채우고, 두 수가 같아지는 온도를 정확히 찾음 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 멈춘 까닭을 두 칸 수의 관계로 설명하고, 들어오는 값을 직접 바꿔 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 경험한 것마다 알맞은 용어를 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
들어온 만큼 내보낼 때 멈추는 온도 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.지구가 복사 평형을 이루고 있다는 것은 어떤 두 양이 서로 같다는 뜻인지 쓰시오.
2.빈칸에 알맞은 말을 쓰시오. 태양 복사 에너지는 주로 파장이 짧은 ( ① )이라 대기를 거의 투과하고, 지구 복사 에너지는 주로 파장이 긴 ( ② )이라 대기 중 온실 기체에 잘 흡수된다.
3.대기가 없을 때 지구의 평균 기온은 약 -18℃이고, 대기가 있을 때는 약 15℃이다. 이 차이가 생기는 까닭을 온실 효과로 설명하시오.
4.다음 기체 중 온실 효과를 일으키는 온실 기체가 아닌 것을 고르시오. (가) 이산화 탄소(CO₂) (나) 질소(N₂) (다) 메테인(CH₄) (라) 수증기(H₂O)
5.주요 온실 기체의 온실 효과 기여도가 수증기 36~70%, 이산화 탄소 9~26%, 메테인 4~9%, 오존 3~7%일 때, ① 기여도가 가장 큰 온실 기체와 ② 인간 활동으로 농도가 크게 늘어 지구 온난화의 주된 원인으로 지목되는 온실 기체를 각각 쓰시오.
정답
1. 지구가 태양으로부터 흡수하는 태양 복사 에너지양 = 지구가 우주로 방출하는 지구 복사 에너지양 (흡수량 = 방출량)
2. ① 가시광선 ② 적외선
3. 대기 중 온실 기체가 지표에서 방출된 지구 복사 에너지(적외선)를 흡수했다가 지표로 재복사하므로, 지표 온도가 대기가 없을 때보다 약 33℃ 더 높게 유지된다.
4. (나) 질소(N₂) — 질소는 적외선을 거의 흡수하지 않아 온실 기체가 아니다.
5. ① 수증기 ② 이산화 탄소 (수증기는 대기 중 양의 변화가 작아, 인위적 요인에 의한 기여는 이산화 탄소가 가장 큼)