어느 높이부터 천천히 식을까

지구과학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
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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: 표시등이 2㎞에서 켜지는 공기덩이 ㉮ (출발 30℃) (비교용: 표시등이 끝까지 꺼진 마른 공기덩이 ㉯ (출발 30℃))

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]의 0㎞ 자리에 공기덩이 ㉮의 출발 온도 30℃를 적어 보세요.
  2. ㉮의 표시등이 꺼진 0㎞~2㎞ 구간은 1㎞ 오를 때마다 10℃씩 빼서 1㎞·2㎞ 자리에 적으세요.
  3. 2㎞에서 표시등이 켜집니다. 그 위 3~5㎞는 1㎞ 오를 때마다 5℃씩만 빼서 [칸 A]에 마저 적으세요.
  4. 공기덩이 ㉯는 표시등이 끝까지 꺼져 있습니다. 0㎞ 30℃부터 1㎞당 10℃씩 빼서 5㎞까지 [칸 B]에 적으세요.
  5. 5㎞ 높이에서 ㉮의 온도와 ㉯의 온도 차를 계산해 [칸 C]에 적으세요.
  6. [칸 A]에서 1㎞당 식는 정도가 갑자기 바뀐 높이를 [칸 D]에, 그 위에서 1㎞당 몇 ℃씩 식는지 [칸 E]에 적으세요.
칸 A — 공기덩이 ㉮의 높이별 온도(0~5㎞)
칸 B — 공기덩이 ㉯의 높이별 온도(0~5㎞)
칸 C — 5㎞에서 ㉮와 ㉯의 온도 차
칸 D — 식는 정도가 바뀐 높이
칸 E — 그 위에서 1㎞당 식는 정도
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 A]에서 2㎞ 위로는 아래쪽보다 온도가 더 천천히 식었습니다. 이것이 그 높이에서 표시등이 켜진 것과 무슨 관계가 있다고 생각하나요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 표시등이 켜지면서 무언가가 ___되었고, 그것이 식는 것을 ___했기 때문에 …

(2)출발 온도를 30℃가 아니라 24℃로 바꿔 같은 규칙(2㎞까지 10℃씩, 위로는 5℃씩)으로 다시 계산해 보세요. 표시등이 켜진 뒤 식는 속도가 절반으로 줄어드는 것은 30℃라서 생긴 우연일까요, 어떤 출발 온도에서도 생기는 규칙일까요? 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 24℃로 해 보니 2㎞에서 ___℃, 5㎞에서 ___℃가 나와서 …

(3)5㎞ 높이에서 ㉮가 ㉯보다 따뜻했습니다([칸 C]). 두 공기덩이는 출발 온도가 같았는데, 무엇 때문에 이런 온도 차가 생겼을지 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(표시등이 켜지기 전 식는 방식 / 켜진 뒤 식는 방식 / 표시등이 켜진 사건)에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)각 높이의 온도를 규칙대로 빠짐없이 계산하고, 표시등 전후를 구분해 정확히 적음상 · 중 · 하
해석 (40점)천천히 식은 까닭을 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 다른 출발 온도로 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

어느 높이부터 천천히 식을까 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 용어와 함께 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요. (건조 단열 감률 10℃/㎞, 습윤 단열 감률 5℃/㎞로 계산)

1.건조 단열 감률과 습윤 단열 감률의 대략적인 값을 각각 쓰고, 습윤 단열 감률이 더 작은 까닭을 한 가지 서술하시오.
2.지표에서 25℃인 공기덩이가 상승하여 1.5㎞ 높이에서 상승 응결 고도(구름 발생 높이)에 도달하였다. 이 높이에서의 기온을 구하시오.
3.문제 2의 공기덩이가 상승 응결 고도를 지나 계속 올라 3.5㎞ 높이에 이르렀을 때의 기온을 구하시오.
4.지표 온도가 같은 두 공기덩이 A(끝까지 불포화), B(도중부터 포화)가 함께 상승해 같은 높이 4㎞에 도달하였다. 둘 중 기온이 더 높은 것을 고르고 이유를 쓰시오.
5.지표 기온 28℃, 상승 응결 고도가 2㎞인 공기덩이가 5㎞ 높이까지 상승하였다. 5㎞에서의 기온을 구하시오.
정답
1. 건조 약 10℃/㎞, 습윤 약 5℃/㎞. 습윤 단열 과정에서는 수증기가 응결하며 잠열을 방출해 냉각을 일부 상쇄하기 때문 2. 25 − 10×1.5 = 10℃ 3. 1.5㎞에서 10℃, 그 위 2㎞는 습윤 단열 감률로 식으므로 10 − 5×2 = 0℃ 4. B. B는 포화된 뒤 습윤 단열 감률(5℃/㎞)로 더 천천히 식으므로, 계속 건조 단열 감률(10℃/㎞)로 식은 A보다 같은 높이에서 더 따뜻하다 5. 2㎞까지 28 − 10×2 = 8℃, 그 위 3㎞는 8 − 5×3 = −7℃
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