[초등과학] 기체 w. 용선생의 시끌벅적 과학교실

용선생의 시끌벅적 과학교실 16 : 기체 - 갓 구운 빵이 냄새도 좋은 까닭은? ㅣ 용선생의 시끌벅적 과학교실 16
김영은 지음, 김인하 외 그림, 노석구 감수, 사회평론 과학교육연구소 구성, 이우일 캐릭터 / 사회평론 / 2020년 8월

이 글에는 스포일러가 포함되어 있습니다.

 여름 방학이 끝나고 아이들이 개학하면서 조금씩 잡아왔던 패턴을 다시 잡아야 하는 시기가 되었네요 ^^ 그렇지만 이 학기가 시작하면서 일주일에 단 며칠이라도 학교를 갈 수 있게 된 것에 너무 좋아하는 아이들을 보니 역시 방학이 끝나기만을 바란 것은 우리들(?)뿐 아니라 아이들도 마찬가지였겠구나 하는 생각이 드는 요즘 입니다ㅎㅎ

  하지만 개학해도 절대로 비중을 줄일 수 없는 것이 있죠? 그것은 바로 독서입니다 수학처럼 문제집 만으로 탄탄해지고 그 개념을 이해할 수 있는 과목이 아니기 때문에 사회 또는 과학과 같은 과목들은 꾸준히 관련된 주제에 책과 컨텐츠를 활용하는 것이 중요하다고 생각하는데요 그러면에서 용선생의 시끌벅적 과학교실은 아이들의 호기심과 즐거움을 함께 자극해 줄 수 있는 좋은 아이템이 아닌가 합니다^^

 용선생의 시끌벅적 과학교실 16. 기체 ​

 갓 구운 빵이 냄새도 좋은 까닭은?​

 1교시 기체의 성질 - 버블슈트는 어째서 찌그러져도 원래대로 돌아올까?

 2교시 확산과 증발 - 냄새가 멀리까지 퍼지는 까닭은?

 3교시 보일 법칙 - 탄산음료를 흔들어 따면 왜 넘칠까?

 4교시 샤를 법칙 - 도시락 뚜껑이 왜 안 열릴까?

 5교시 산소 - 산소를 만나면 무슨 일이 생길까?

 6교시 이산화탄소 - 마술처럼 사라지는 드라이아이스의 정체는?

 버블슈트 풍선처럼 비닐에 공기를 채워 몸에 입는 슈트로 축구 등의 활동에 쓰임

 감압용기 피스톤을 이용해 공기를 조금씩 빼면서 공기 안의 압력을 낮추는 장치

 탄산음료 톡 쏘는 맛이 나는 음료로 물에 이산화탄소를 녹이고 여러 가지 향과 첨가물을 넣어 만듦

 삼각 플라스크 바닥이 편평하고 위로 갈수록 좁아지는 모양의 용기로 보통 유리로 만듦

 산소 우리가 숨을 쉬는데 쓰이는 기체의 공기로 약 20프로를 차지

 드라이아이스 고체 상태의 이산화탄소 나단 소 다른 물질을 차갑게 보관하는 데 쓰임

 1교시 기체의 성질​

 버블슈트는 어째서 찌그러져도 원래대로 돌아올까?

​ 물질의 세 가지 상태는 고체, 액체, 기체가 있습니다 담은 그릇이 바뀌어도 모양과 부피가 변하지 않는 얼음과 연필 같은 고체 상태가 있고 담은 그릇에 따라 모양은 변하지만 부피는 변하지 않는 물과 주스와 같은 액체 상태가 있어요 

  마지막으로 담긴 그릇에따라 모양과 부피가 모두 변할 수 있는 공기나 수증기와 같은 기체 상태가 있어요 기체는 입자 사이의 거리가 멀고 입자들이 매우 자유롭고 활발히 움직여요 담긴 그릇을 가득 채울 수 있고 고체, 액체와 마찬가지로 부피와 무게를 가져요

 2교시 확산과 증발​

 냄새가 멀리까지 퍼지는 까닭은?

​ 물질을 이루는 입자는 가만히 정지해 있지 않고 스스로 끊임없이 운동하는데요 이것을 입자의 운동이라고 해요 입자의 운동이 활발한 순서로는 기체 그리고 액체 마지막이 고체에요

​ 입자가 스스로 운동하여 멀리 퍼져나가는 현상을 확산이라고 해요 그래서 멀리서도 냄새를 맡을 수 있지요 온도가 빠를수록 확산도 빠르게 이루어져요 주변에 운동을 방해하는 입자가 적을수록 확산의 속도가 빨라지며 빠른 순서를 보자면 진공 속 그리고 그 다음은 기체 속 마지막이 액체 속이에요

 3교시 보일 법칙 ​

 탄산음료를 흔들었다면 왜 넘칠까?

​ 기체가 물체를 누르는 힘을 기체의 압력이라고 해요 기체 입자가 끊임없이 스스로 운동하며 물체에 부딪혀 나타나게 되는 힘으로 모든 방향으로 작용해요

​ 온도가 일정 할 때 기체에 작용하는 압력과 기체의 부피 사이에 관계를 나타내는 법칙을 보일 법칙이라고 해요 압력이 커지면 기체의 부피는 작아지고 반대로 압력이 작아지면 기체의 부피는 커져요

 보일 법칙의 예로는 탄산음료를 흔든 뒤 뚜껑을 따면 음료수가 넘치는 것이에요 캔 속의 압력이 작아져서 기체의 부피가 커지기 때문이지요 수면 가까이 올라갈 때 잠수부가 내뿜는 공기방울이 커지는 것도 물속의 압력이 작아져서 기체의 부피가 커지기 때문이에요 높이 올라갈수록 과자봉지가 부풀어 오르는 것도 대기업이 낮아져서 봉지 속의 기체의 부피가 커지기 때문이에요

 4교시 샤를 법칙​

 도시락 뚜껑이 왜 안 열릴까?

 압력이 일정 할 때 기체의 온도와 부피 사이에 관계를 나타내는 법칙을 샤를 법칙이라고 해요 온도가 높아지면 기체 입자의 운동이 활발해져서 기체의 부피가 커지고 반대로 온도가 낮아지면 기체 입자의 운동이 느려져 기체의 부피가 작아져요

​ 샤를 법칙에 예를 들자면 음식이 뜨거울 때 뚜껑을 닫으면 식은 뒤에 뚜껑을 열기가 힘들어져요 그것은 그릇 안 기체 입자의 운동이 느려져 기체의 압력이 대기업보다 작아지기 때문이에요 또 뜨거운 물에 유리병을 담그면 병 주둥이에 놓인 동전이 들썩거려요 이유는 온도가 높아져 일병 안의 기체 부피가 커지기 때문이지요 찌그러진 탁구공을 뜨거운 물에 넣으면 펴지는 것 또한 온도가 높아져 탁구공 안 기체의 부피가 커지기 때문이에요

 5교시 산소​

 산소를 만나면 무슨 일이 생길까?

​ 산소는 냄새와 색깔이 없고 물에 잘 녹지 않으며 다른 물질이 타는 것을 도와줘요

 그래서 연료를 연소시킬 때 그리고 생물이 호흡할 때 산소가 쓰여요 연료를 연소시킬 때는 꺼져 가는 불씨에 부채질을 하거나 우주선에 액체산소를 실어 활용함으로써 연소시킬 수 있어요  생물이 호흡을 할 때는 호흡을 통해 몸에 들어간 뒤 영양소와 반응에 에너지, 물, 이산화탄소를 만들 수 있어요 호흡이 힘든 환자에게는 인공호흡기로 산소를 임의 공급하기도 해요

​ 하지만 산소 때문에 불편한 점도 있어요 금속을 녹슬 게 하거든요 녹슬는 걸 방지하기 위해서는 금속의 페인트칠이나 기름칠을 하거나 녹방지 스프레이를 뿌려서 녹을 방지할 수 있도록 도와줘요

 6교시 이산화탄소​

 마술처럼 사라지는 드라이아이스의 정체는?

​ 이산화탄소는 색깔과 냄새가 없고 물에 잘 녹으면 투명하던 석회수를 뿌옇게 만들 수 있고 온도를 낮추면 기체에서 고체로 바로 승화되어요

 이산화탄소가 고체 상태인 드라이아이스에서는 다른 물질을 차갑게 보관하는데 이용할 수 있고 액체 상태에서는 불을 끄는 소화기로 이용할 수 있어요  이산화탄소가 기체 일 때는 물에 녹여 탄산음료를 만들거나 식물이 광합성을 하는 데 쓰이기도 해요

​ 이산화탄소를 비롯한 온실기체의 양이 급격히 늘어나 지구의 온도가 점점 높아지는 현상을 지구온난화라고 해요 그 때문에 빙하가 녹아서 바닷가 마을이나 섬이 물에 잠길 수 있고 가뭄으로 인해 산불이 많이 일어나기도 해요

 원래 물체의 특성에 대한 책부터 읽고 그 디테일로 기체 책을 읽었어야 했지만 ㅎㅎ 기체 책을 먼저 읽은 이유는 표지에 나와 있는 질문이 더 궁금해서 그랬다고 해요ㅋㅋ 

​다 읽고 나서 보니 정리를 한 노트에도 나름은 깔끔하게 중요한 부분들을 다행히 잘 노토했더라구요ㅎㅎ

그리고 릴리는 이전에도 이러한 주제로 접근해서 다양한 과학책들을 많이 읽어왔기 때문에 물체의 특성에 대한 책도 여러 번 읽었던 경험이 있어서 딱히 순서를 정해 주지 않고 원하는 대로 읽으라고 했지요 ^^