온도가 가르는 두 경로

지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
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안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 [자료]로 손을 직접 움직여 확인한 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석·성찰하여 서술하세요. 정답 문장은 없으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  [자료] 별 중심부 온도(×10⁶ K)에서 에너지를 내는 두 경로 ㉮·㉯의 에너지 상댓값 — 12: ㉮30·㉯2 / 15: ㉮60·㉯15 / 18: ㉮100·㉯100 / 21: ㉮150·㉯600 / 24: ㉮210·㉯3000.  예제: 위 [자료]의 별 다섯 곳 (비교용: 태양(1500만 K)과 무거운 별(2400만 K))

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [자료]의 다섯 온도마다 ㉮와 ㉯ 중 값이 더 큰 쪽을 골라 [칸 A]에 온도 순서대로 적어 보세요.
  2. [칸 A]에서 이기는 쪽이 ㉮에서 ㉯로 바뀌는 지점의 온도를 찾아 ★표 하고 [칸 B]에 적어 보세요.
  3. ★표 한 온도에서 ㉮ 값과 ㉯ 값을 견주어 어떤 관계인지 [칸 B] 옆에 적어 보세요.
  4. 태양의 중심부(약 1500만 K)가 ★표 온도보다 낮은지 높은지 [칸 C]에 적어 보세요.
  5. 태양에서 값이 더 큰 쪽(㉮ 또는 ㉯)을 골라 [칸 C] 옆에 적어 보세요.
  6. 가장 낮은 온도와 가장 높은 온도에서 각각 이기는 쪽을 [칸 D]에 나란히 적어 보세요.
칸 A — 온도마다 값이 더 큰 쪽 (㉮/㉯)
칸 B — 이기는 쪽이 바뀌는 온도 (★)
칸 C — 태양은 ★보다 낮음/높음 · 이기는 쪽
칸 D — 가장 낮은·높은 온도의 승자
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 A]를 보면 낮은 온도에서는 ㉮가, 높은 온도에서는 ㉯가 이겼습니다. 온도가 올라갈수록 이기는 쪽이 바뀌는 까닭은 무엇이라고 생각하나요? 두 경로가 온도에 따라 값이 커지는 빠르기가 어떻게 다른지에 근거해 쓰세요. (15점)

✎ ㉯는 온도가 오를 때 ㉮보다 값이 훨씬 ___ 커지기 때문에 …

(2)값이 뒤바뀌는 경계 온도가 이 다섯 별에서만 생긴 우연일까요, 아니면 중심부 온도만 알면 어떤 별에서도 이기는 쪽을 말할 수 있는 규칙일까요? 중심부 온도가 20백만 K인 별을 직접 골라 ㉮·㉯ 중 어느 쪽이 이길지 예상하고 그 이유와 함께 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 20백만 K은 경계보다 (낮으므로 / 높으므로) …

(3)태양(1500만 K)과 그보다 훨씬 뜨거운 무거운 별(2400만 K)은 이기는 경로가 서로 달랐습니다. 무엇 때문에 이런 차이가 생겼다고 생각하나요? (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(두 경로, 값이 뒤바뀌는 경계 온도, 태양에서 이기는 쪽)에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)다섯 온도의 승자를 빠짐없이 가리고, 경계 온도와 태양의 위치를 정확히 표시함상 · 중 · 하
해석 (40점)이기는 쪽이 바뀌는 까닭을 두 경로의 온도 민감도 차이로 설명하고, 새 온도로 규칙을 검증함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 과학 용어를 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

온도가 가르는 두 경로 · 총 100점
학년
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안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.주계열성의 중심부에서 일어나는 수소 핵융합 반응 두 가지의 이름을 쓰시오.
2.CNO 순환 반응에서 탄소·질소·산소는 어떤 역할을 하며, 반응 전후로 그 양은 어떻게 되는지 쓰시오.
3.p-p 반응과 CNO 순환 반응이 최종적으로 만들어 내는 것은 무엇인지, 두 반응이 서로 같은 점을 쓰시오.
4.중심부 온도가 약 1800만 K보다 (가) 낮은 별과 (나) 높은 별에서 각각 우세하게 일어나는 반응을 쓰시오.
5.중심부 온도가 약 1500만 K인 태양에서 우세한 수소 핵융합 반응은 무엇인지 쓰고, 그 까닭을 온도를 근거로 설명하시오.
6.질량이 태양의 약 2배 이상인 무거운 주계열성에서 우세한 수소 핵융합 반응은 무엇이고, 그 별의 중심부 온도는 약 1800만 K보다 높은지 낮은지 쓰시오.
정답
1. 양성자·양성자 반응(p-p 반응), 탄소·질소·산소 순환 반응(CNO 순환 반응) 2. 촉매 역할만 하며, 반응 전후에 그 양이 변하지 않고 다시 원래대로 돌아온다. 3. 둘 다 수소 원자핵 4개가 헬륨 원자핵 1개로 바뀌며 에너지를 방출한다(최종 결과가 같다). 4. (가) p-p 반응 우세, (나) CNO 순환 반응 우세 5. p-p 반응. 태양의 중심부 온도(약 1500만 K)가 우세가 갈리는 약 1800만 K보다 낮기 때문이다. 6. CNO 순환 반응 우세, 중심부 온도는 약 1800만 K보다 높다.
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