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20. 열, 비열, 열팽창 1. 온도와 입자의 운동 2학년 2학기 과정에서의 물리 파트이다. 많이 어려운 내용은 없으나 개념을 확실하게 정리하는 것이 중요하다 하겠다. 어떤 물체를 만지면 우리는 뜨거움 혹은 차가움을 느낀다. 그러한 정도는 추상적이기 때문에, 과학자들은 정량적인 수치가 필요했는데, 이러한 물체의 차갑고 뜨거운 정도를 '온도'라고 한다. 온도가 높다는 것은 입자의 운동이 활발하다는 것을 의미한다. 반대로 온도가 낮다면 입자의 운동이 둔하다는 것을 의미한다. 2. 열의 이동 방법 우리는 열을 직접 볼수 없으나 온도 변화를 이용하여 열의 이동을 볼 수 있다. 열이 이동하는 방법은 크게 세 가지로 나뉜다. 그보다 이전에, 과학 전체를 관통하는 한 가지 사실에 대해서 다시 이야기해보고자 한다. 과학에서(혹은 자연에서) 모든.. 2021. 10. 8.
19. 수권, 분포, 그리고 순환 1. 수권의 분포와 활용 우리는 1학년 과정에서 지권에 대해 다룬 바가 있다. 2학년 과정에서는 수권에 관하여 다룬다. 정확한 정의는 모르더라도, 수권이 무엇인지는 얼핏 알 것이다. 수권이란 지구상에 존재하는 '모든 물'을 말한다. 실제 지구 표면의 약 70 %는 물로 덮여있다. 수권은 크게 두 개로 분류할 수 있는데, 그 기준은 물이 '짠지' '짜지 않은지' 여부이다. 물에 염분이 많아 짠 맛이 나는 것을 '해수' 라고 하며, 물에 염분이 적어 짠 맛이 나지 않는 물을 '담수' 라고 한다. 한편, 담수에는 얼어 있는 형태인 '빙하'와, 땅 밑에 축적되어 있는 '지하수' 그리고 지표를 흐르거나 고여 있는 '호수와 하천수'가 있다. 지구의 수권은 약 97.47%가 해수이고, 2.53% 정도가 담수이다. 이.. 2021. 10. 5.
18. 혼합물의 분리 1. 증류: 끓는 점 차이를 이용한 분리 지난 시간에는 물질의 특성에 대해서 다루었다. 순물질이 두 종류 이상 섞여 있는 것을 혼합물이라 하는데, 우리는 상황에 따라 이러한 혼합물을 각각의 순물질로 '분리'해야 하는 경우가 생긴다. 이러한 경우에 물질 각각의 고유한 특성은 문제를 해결하는 데 결정적인 도움을 줄 수 있다. 먼저 끓는 점 차이를 이용한 분리를 생각해 보자. 섞여 있는 두 물질 간의 끓는 점이 꽤 많이 차이난다면, 혼합물을 가열하는 과정에서 순차적으로 끓어 나오게 될 것이다. 이러한 방식의 분리를 '증류(distillation)'법이라고 한다. 석유의 원시적 형태인 원유(crude oil)는 여러 가지 산업에 사용되기에 적합하지 않다. 따라서, 이를 분리해주어야 하는데, 대표적으로 증류를 이.. 2021. 10. 1.
17. 물질의 특성 1. 물질의 분류 물질의 특성을 이해하기에 앞서, 우리는 물질이란 무엇인가에 대해 이해할 필요가 있다. 물질이란 무엇일까. 간단하게 말하면, 공간을 차지하고(부피), 질량을 가진 것을 물질이라 정의한다. 그렇다면, 물질을 더 세세하게 구분해 보자. 물질은 크게 두 가지로 분류한다. 순수한 물질인 순물질과, 그러한 순물질들이 섞여있는 혼합물이다. 순물질은 다시 정말 순수하게, 한 종류의 원소로만 이루어져 있는 원소(홑원소 물질)와, 두 개 이상의 원소로 이루어진 화합물로 구분된다. 한편 혼합물은 두 혼합 상태를 분리할 수 있는지 여부에 따라서 구분된다. 두 물질이 완전히 섞여 서로를 구분할 수 없는 경우를 '균일 혼합물' 이라고 하며, 두 물질을 구분할 수 있다면 '불균일 혼합물'이 된다. 물질(matte.. 2021. 9. 28.
16. 배설 1. 배설과 배설계 마지막으로 다룰 기관계는 배설계이다. 소화를 통해 영양소를 얻었으며, 순환을 통해 산소와 영양소를 온몸에 전달하고, 이에 필요한 산소를 호흡계를 통해 공급하였다. 이제 설거지를 해야만 한다. 우리는 모든 과정을 마무리지어야 하고, 이를 담당하는 기관계는 바로 배설계이다. 배설에 관해 이야기하기에 앞서, 모든 영양소는 노폐물을 만들어낸다는 사실을 인지하고 있어야 한다. 3대영양소인 탄수화물, 단백질, 지방은 공통적으로 물과 이산화탄소를 노폐물로 만들어내는데, 이는 세 가지 영양소가 공통으로 C, H, O 를 포함하고 있기 때문이다. 그러나, 단백질의 경우 한 가지의 노폐물을 더 배설하는데, 그것은 바로 '암모니아'이다. 이것은 문제가 되는데, 그 이유는 암모니아가 독성을 가지고 있기 때.. 2021. 9. 24.
15. 호흡 1. 호흡계 세 번째로 만나게 된 기관계는 호흡계이다. 호흡계는 글자 그대로 몸 내에서의 호흡을 관장하는 기관계라고 할 수 있다. 그렇다면, 호흡이란 무엇인가? 좁은 의미로는 숨을 들이쉬거나 내쉬는, 즉 들숨과 날숨을 호흡이라고 할 수 있겠고, 넓은 의미로는 산소를 온몸에 전달하고 노폐물인 이산화탄소를 배출하는 전 과정을 의미한다고 볼 수 있다. 위 그림은 호흡계의 구조를 나타낸 것이다. 다만, 위키피디아의 자료는 매우 해부학적인 자료이기 때문에, 중등 과정에서는 불필요한 수준으로 자세하다고 할 수 있겠다. 중등 과정에서 우리가 알아야 할 기관계의 부속 기관은 '코' '기관' '기관지' '갈비뼈' '가로막' 그리고 '폐' 정도가 되겠다. 우리는 코를 통해 공기를 흡입한다. 입으로 숨을 쉴 수 있다고 오해.. 2021. 9. 21.
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