드나드는 에너지와 되돌아오는 화살표
지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 이름이 일부러 빠져 있습니다. 주어진 숫자를 직접 더하고 비교해 본 뒤, 지표와 하늘층에서 무슨 일이 일어나는지 여러분의 말로 해석하고 성찰해 서술하세요. 정답 문장은 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 예제: 지구를 드나드는 에너지 흐름 (태양에서 온 양 = 100) (비교용: 공기가 거의 없는 천체 — 달)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 지표로 들어오는 에너지 두 개, 태양에서 온 50과 하늘에서 되돌아온 94를 적고 그 합도 적으세요.
- ②[칸 B]에 지표에서 나가는 에너지 세 개, 증발 23·공기 전달 7·위로 내보낸 빛 114를 적고 그 합도 적으세요.
- ③[칸 A]의 합과 [칸 B]의 합을 비교해 같은지 다른지 판단하고, 같으면 두 합에 ◯표 하세요.
- ④[칸 C]에 하늘층으로 들어오는 20·23·7·102를 더해 적고, [칸 D]에 하늘층에서 나가는 58·94를 더해 적으세요.
- ⑤[칸 C]와 [칸 D]를 비교해 같은지 확인하고, 같으면 두 값에 함께 ◯표 하세요.
- ⑥[칸 A]에서 하늘이 되돌려준 94를 뺀다고 생각하고, 남는 수만 더해 [칸 E]에 적으세요.
- ⑦[칸 A]의 합과 [칸 E]를 비교해 어느 쪽이 더 큰지 [칸 E] 옆에 적으세요.
칸 E — 되돌림 94를 뺐을 때 지표가 받는 양
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]의 합과 [칸 B]의 합이 같게 나왔습니다. 이것은 지표에서 에너지에 무슨 일이 일어나고 있다는 뜻일지 여러분의 말로 설명하세요. (12점)
✎ 지표는 받아들이는 양과 내보내는 양이 ___기 때문에, 온도가 …
(2)지표에서도, 하늘층에서도 들어온 양과 나간 양이 같았습니다. 이것은 이 두 층이라서 생긴 우연일까요, 어떤 범위에서도 성립하는 규칙일까요? '지구 전체'가 우주로 내보내는 12와 58을 더한 값을, 지구 전체가 받아들이는 70과 직접 비교한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (16점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 12+58은 ___이고 70과 ___기 때문에 …
(3)[칸 E](되돌아온 94를 뺐을 때 지표가 받는 양)는 [칸 A]의 원래 합보다 크게 줄었습니다. 공기가 거의 없어 이런 되돌림이 없는 천체(예: 달)의 낮 지표 온도는 지구와 비교해 어떠할지, 무엇 때문에 그런 차이가 생기는지 쓰세요. (12점)
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 현상에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 각 층의 들어오는 양과 나가는 양을 빠짐없이 더하고, 비교·표시 지시를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 받는 양과 나가는 양이 같다는 것에 이유를 붙였고, 지구 전체로 직접 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
드나드는 에너지와 되돌아오는 화살표 · 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.물체가 흡수하는 복사 에너지의 양과 방출하는 복사 에너지의 양이 어떤 관계일 때 온도가 일정하게 유지되는지, 그 상태의 이름과 함께 설명하시오.
2.어떤 행성에 도달한 태양 복사 에너지를 100이라 하고 반사율이 40 %일 때, 이 행성이 복사 평형을 이룬다면 우주로 방출하는 행성 복사 에너지의 양을 구하시오.
3.지표는 태양 복사로 직접 받는 에너지보다 더 많은 에너지를 흡수한다. 지표가 태양 복사 외에 추가로 받는 에너지가 무엇인지 쓰고, 이를 일으키는 대기 현상의 이름을 쓰시오.
4.다음 중 온실 효과에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오. (가) 대기가 지표 복사를 흡수했다가 다시 방출하여 지표 온도를 높인다. (나) 대기가 없으면 지표의 평균 온도가 더 높아진다. (다) 온실 기체가 늘어나면 대기의 재복사가 늘어난다.
5.복사 평형을 이루던 지구의 대기 중 온실 기체 농도가 증가하면 지표가 받는 에너지와 지표의 평균 기온이 어떻게 변하는지, 새로운 평형에 이르는 과정과 함께 서술하시오.
정답
1. 흡수하는 복사 에너지의 양과 방출하는 복사 에너지의 양이 같을 때 온도가 일정하게 유지된다. 이 상태를 복사 평형이라고 한다.
2. 흡수량 = 100 − 40 = 60. 복사 평형이므로 방출량도 60.
3. 대기가 지표 복사(적외선)를 흡수했다가 다시 지표로 내보내는 대기의 재복사를 추가로 받는다. 이 현상을 온실 효과라고 한다.
4. (가), (다) — (나)는 틀림. 대기(온실 효과)가 없으면 지표 평균 온도는 오히려 더 낮아진다.
5. 온실 기체 증가 → 대기의 재복사 증가 → 지표가 받는 에너지 증가 → 지표 평균 기온 상승 → 지표 복사(방출) 증가. 방출이 늘어 흡수량과 다시 같아지는 더 높은 온도에서 새로운 복사 평형에 이른다(지구 온난화).