같은 온도라도 물체가 가진 양은 다릅니다. 온도가 같아지는 과정과 열이 이동하는 길을 관찰하고, 비열과 열팽창을 자료로 비교합니다.
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교육과정 원문 대조 기준이며 교과서 진도와 교사 최종 검토는 확인 중입니다.
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온도는 상태, 열은 온도 차이로 이동하는 에너지입니다.
물질을 이루는 는 계속 운동합니다. 같은 물질의 상태를 비교하면 가 높을수록 입자의 운동이 더 활발합니다. 온도가 같다고 물체의 이나 물질의 종류까지 같다는 뜻은 아닙니다.
| 비교 | 알 수 있는 것 | 단정할 수 없는 것 |
|---|---|---|
| 같은 물질·높은 | 운동이 더 활발함 | 까지 더 크다는 주장 |
| 같은 온도 두 물체 | 온도는 같음 | 물질·질량·전체 에너지가 같다는 주장 |
가 다른 두 물체가 접촉하면 열은 순수하게 높은 온도 쪽에서 낮은 온도 쪽으로 이동합니다. 온도가 같아져 더 이상 온도 차이에 의한 순수한 열 이동이 없는 상태가 입니다. 의 운동 자체가 멈추는 것은 아닙니다.
| 시간(min) | 따뜻한 물(℃) | 찬 물(℃) |
|---|---|---|
| 0 | 70 | 10 |
| 1 | 56 | 24 |
| 2 | 46 | 34 |
| 3 | 40 | 40 |
위 표는 같은 의 물 사이에서 외부 열 출입을 무시한 설명용 자료입니다. 최종 가 언제나 두 초기 온도의 산술평균인 것은 아닙니다. 물질이나 질량이 다르면 별도로 확인해야 합니다.
입자가 자리에서 상호작용하는지, 물질이 함께 흐르는지 구별합니다.
| 방식 | 어떻게 전달되나 | 주요 사례 |
|---|---|---|
| 이웃한 들의 상호작용으로 전달 | 금속 막대의 한쪽을 덥히면 다른 쪽도 따뜻해짐 | |
| 액체·기체가 이동하며 전달 | 실내 공기가 순환하며 따뜻해짐 | |
| 물질의 이동이나 접촉 없이도 전달 | 태양에서 지구로 에너지 전달 |
실제 장면에는 여러 전달 방식이 함께 나타날 수 있습니다. 문제에서는 어느 부분의 전달을 묻는지 범위를 확인하세요.
보온병은 열을 만들어 내기보다 안팎의 열전달을 줄입니다. 벽 사이의 진공은 를 통한 ·를 줄이고, 반짝이는 벽면은 에 의한 에너지 교환을 줄이는 데 도움을 줍니다.
손잡이를 열전도가 작은 재료로 만들면 손으로 전해지는 열이 줄어듭니다. 열전달이 완전히 0이 된다는 뜻은 아닙니다.
비열과 열팽창의 비교에서는 바꾼 조건을 하나씩 봅니다.
은 같은 의 물질의 를 같은 만큼 높이는 데 필요한 열의 차이를 나타내는 성질입니다. 같은 질량에 같은 열을 주면 비열이 큰 물질은 온도 변화가 더 작습니다.
| 고정한 조건 | 비교 결과 | 해석 |
|---|---|---|
| ·공급한 열 같음 | A의 상승이 B보다 작음 | A의 이 더 큼 |
| 질량·물질 같음 | 공급한 열이 더 큼 | 온도 변화도 더 커질 수 있음 |
물은 이 커서 가 비교적 천천히 변하므로 냉각수나 주변 온도 변화 완화에 이용됩니다. 이 다른 두 자료의 온도 변화만으로 비열을 바로 비교하지는 않습니다.
대체로 같은 물체는 가열하면 길이나 부피가 커집니다. 물질마다 같은 변화에서 팽창 정도가 다릅니다. 서로 붙인 두 금속의 팽창 차이는 휘어짐을 만들 수 있어 온도 조절 장치에 이용됩니다.
장면에서 설명한 구간의 주요 전달 방식을 비교합니다. 열을 다루는 실제 실험 안내가 아닌 관찰 모형입니다.
숫자를 읽기 전에 비교 조건을 확인합니다.
같은 의 액체 A,B에 같은 열을 주었습니다. A는 8℃, B는 4℃ 올랐고 는 없었습니다.
개념을 확인했다면 아래 문제로 점검해 보세요. 답을 입력하고 채점하기를 누르면 결과가 나타납니다.