형성평가		대단원	Ⅰ. 열에너지	2학년 반 번호: 이름:
				총점 : /100점

01 다음 중 열의 이동에 의한 현상이 아닌 것은?

① 탁자 위에 올려 둔 뜨거운 차가 식는다.

② 주전자에 물을 넣고 끓이면 뚜껑이 들썩거린다.

③ 뜨거운 국에 숟가락을 넣으면 숟가락이 뜨거워진다.

④ 생선을 신선하게 보관하기 위하여 얼음 위에 놓는다.

⑤ 냉장고 안에 오랫동안 넣어 둔 음식물의 온도는 모두 같다.

주전자에 물을 넣고 끓이면 뚜껑이 들썩거리는 것은 물이 수증기로 상태 변화를 하기 때문이다.                                                답 ②

04 다음 그래프는 온도가 서로 다른 두 물체 A, B를 접촉시켰을 때 시간에 따른 온도의 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

	[보기]
ㄱ. B에서 A로 열이 이동한다. ㄴ. 처음 A의 분자 운동은 B보다 활발하다. ㄷ. C 상태를 열평형 상태라고 한다.

① ㄱ             ② ㄷ              ③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ          ⑤ ㄴ, ㄷ

A가 온도가 높은 물체이므로 B보다 분자 운동이 활발하고 A와 B의 온도가 같아져 더 이상 열의 이동이 없는 상태를 열평형 상태라고 한다.       답 ⑤

02 온도가 다른 두 물체 A, B를 접촉시켰더니 B에서 A로 열이 이동하였다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① A의 온도가 높아진다.

② B의 온도가 낮아진다.

③ A의 분자 운동은 활발해진다.

④ 접촉 전에는 B가 A보다 온도가 높다.

⑤ 접촉 후 시간이 지나면 A가 B보다 온도가 높다.

접촉 후 시간이 지나면 열평형 상태에 도달하므로 A와 B의 온도는 같아진다.

답 ⑤

05 질량 400g인 10℃의 물이 담긴 수조 속에 질량 100g인 80℃의 물이 담긴 비커를 넣었다.
이때 10℃의 물이 얻은 열량이 5600cal라면 80℃의 물이 잃은 열량은?

① 500cal             ② 1000cal          ③ 2400cal

④ 5600cal            ⑤ 8000cal

10℃의 물이 얻은 열량과 80℃의 물이 잃은 열량은 같다.              답 ④

03 300g의 60℃의 물과 300g의 20℃의 물을 수조에 넣고 섞었다. 이때 예상되는 열평형 온도에 대해 바르게 설명한 것은?

① 20℃보다 낮다.

② 20℃와 60℃ 사이의 값이다.

③ 60℃보다 높다.

④ 80℃가 된다.

⑤ 알 수 없다.

60℃의 물과 20℃의 물을 섞으면 40℃가 된다.                        답 ②

06 오른쪽 그림과 같이 장치하고 시험관의 아랫부분에 얼음이 있을 수 있도록 추로 눌러 놓고, 시험관의 윗부분을 알코올 램프로 가열하였더니 얼음이 잘 녹지 않았다.

이와 관련이 깊은 현상은?

① 전도             ② 대류

③ 복사             ④ 열평형

⑤ 밀도 차

시험관의 윗부분을 가열하면 대류가 잘 일어나지 않아 시험관 아랫부분에 있는 얼음은 잘 녹지 않는다.                                          답 ②

점수 표시가 없는 문제는 모두 [3점]입니다.

2회

[07~08] 영희는 금속의 비열을 구하기 위한 실험을 하였다.

(가) 물이 든 비커에 금속 조각을 넣고 가열한다.

(나) 물이 끓기 시작하여 2~3분 지나면 금속 조각을 꺼내 열량계 속에 넣고 열량계 속 물의 온도가 더 이상 변하지 않을 때까지 기다린다.

07 금속의 비열을 구하기 위해 알아야 하는 값이 아닌 것은?

① 금속의 질량

② 비커 속 물의 질량

③ 열량계 속 물의 질량

④ 열량계 속 물의 처음 온도

⑤ 열량계 속 물과 금속의 열평형 온도

금속의 비열=

[eqn: {물의~비열 TIMES 열량계`속`물의`질량 TIMES 열량계~속~물의~온도~변화} over {금속의~질량 TIMES 금속의~온도~변화}]이다.

답 ②

10 납과 구리의 질량이 같을 때, 납의 온도를 30℃ 올릴 수 있는 열량으로 구리의 온도는 몇 ℃ 올릴 수 있는가?

① 10℃              ② 20 ℃            ③ 30℃

④ 40℃              ⑤ 60℃

질량과 열량이 같을 때 온도 변화는 비열에 반비례한다. 즉, 구리의 비열이 납의 3배이므로 구리의 온도 변화는 납의 [eqn: 1over3]배이다.                  답 ①

11 다음 그림과 같이 질량이 같은 모래와 물을 같은 면적이 되게 놓고 같은 세기의 백열등을 비춰주면서 온도를 측정하였더니 물의 온도가 더 천천히 올라갔다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [4점]

	[보기]
ㄱ. 물의 열용량이 더 크다. ㄴ. 모래의 비열이 더 크다. ㄷ. 전등을 끄고 식힐 때에는 물의 온도가 더 먼저 내려간다.

① ㄱ                ② ㄱ, ㄴ          ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ            ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

같은 열량을 가했을 때 물의 온도 변화가 더 작으므로 물의 열용량(비열)이  모래보다 크다. 또한 열을 얻을 때만 아니라 열을 잃을 때에도 열용량이 큰 물체의 온도 변화가 더 작다.                                        답 ①

08 과정 (나)에서 물과 금속의 시간에 따른 온도 변화를 바르게 나타낸 것은?

①		②
③		④
⑤

뜨거운 금속에서 물로 열이 이동하여 열평형 상태에 도달한다.         답 ③

[09~10] 다음 표는 여러 가지 물질의 비열을 나타낸 것이다.

물질	납	구리	철
비열 (cal/gㆍ℃)	0.03	0.09	0.11

09 철 500g의 온도를 20℃에서 80℃로 올리는 데 필요한 열량은?

① 1.1kcal         ② 2.2kcal             ③ 3.3kcal

④ 4.4kcal         ⑤ 5.5kcal

철의 온도를 올리는 데 필요한 열량=0.11×500×(80-20)=3300(cal)이다.    답 ③

12 다음 중 열용량에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 질량이 클수록 열용량이 크다.

② 비열이 클수록 열용량이 크다.

③ 열용량의 단위는 cal/℃, kcal/℃이다.

④ 열용량이 같으면 같은 종류의 물체이다.

⑤ 어떤 물질의 온도를 1℃ 올리는 데 필요한 열량이다.

열용량은 비열×질량이므로 같은 물체라도 질량에 따라 열용량이 달라질 수 있다.                                                              답 ④

13 다음 그래프는 서로 다른 두 액체 A, B를 비커에 담아 같은 시간 동안 같은 세기의 불꽃으로 가열하였을 때 A, B의 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [4점]

	[보기]
ㄱ. 열량의 비는 A : B=1 : 1이다. ㄴ. 비열의 비는 A : B=1 : 2이다. ㄷ. 질량의 비는 A : B=1 : 2이다. ㄹ. 열용량의 비는 A : B=1 : 2이다.

① ㄱ, ㄴ                ② ㄱ, ㄹ

③ ㄱ, ㄴ, ㄹ            ④ ㄴ, ㄷ, ㄹ

⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

열량과 온도 변화만으로는 질량과 비열은 알 수 없다.                답 ②

16 다음 그림은 바이메탈을 이용한 화재 경보기의 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>애서 모두 고른 것은?

	[보기]
ㄱ. 온도가 올라가면 회로가 연결된다. ㄴ. 철과 구리의 열팽창 정도가 비슷하다. ㄷ. 구리가 철보다 열에 의해 더 많이 늘어난다.

① ㄷ            ② ㄱ, ㄴ        ③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ         ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

온도가 올라가면 열팽창 정도가 작은 철 쪽으로 바이메탈이 휘어져 회로가 연결되므로 경보음이 울린다.                                        답 ③

17 오른쪽 그림과 같이 포개져 빠지지 않는 그릇을 따뜻한 물에 담그고, 안쪽 그릇에는 찬물을 부으면 쉽게 포개진 그릇을 빼낼 수 있다.

그 이유를 바르게 설명한 것은?

① 위쪽 그릇이 아래쪽 그릇보다 비열이 크기 때문에

② 위쪽 그릇은 수축하고, 아래쪽 그릇은 팽창하기 때문에

③ 위쪽 그릇은 팽창하고, 아래쪽 그릇은 수축하기 때문에

④ 위쪽 그릇은 조금 팽창하고, 아래쪽 그릇은 많이 팽창하기 때문에

⑤ 위쪽 그릇은 많이 팽창하고, 아래쪽 그릇은 조금 팽창하기 때문에

따뜻한 물에 담긴 아래쪽 그릇은 팽창하고, 찬물을 부은 위쪽 그릇은 수축하므로 포개진 그릇이 쉽게 빠진다.                                    답 ②

14 다음 중 열팽창에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 물질에 열을 가하면 분자 운동이 활발해진다.

② 물질에 열을 가하면 분자 사이의 거리가 멀어진다.

③ 일반적으로 고체가 액체보다 열팽창이 더 잘 된다.

④ 고체와 액체는 물질에 따라 열팽창 정도가 다르다.

⑤ 기체는 물질의 종류에 관계없이 열팽창 정도가 같다.

물질의 상태에 따른 열팽창 정도는 기체 > 액체 > 고체 순이다.        답 ③

15 오른쪽 그림과 같이 알루미늄, 구리, 철 막대를 함께 가열하여 금속 막대와 연결된 바늘이 움직이는 정도를 관찰하였더니 알루미늄 > 구리 > 철 순서로 많이 움직였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면? (답 2걔)

① 바늘이 움직이는 것은 금속 막대의 열팽창 때문이다.

② 철의 비열이 가장 크다.

③ 알루미늄의 열팽창 정도가 가장 크다.

④ 물질의 종류에 관계없이 열팽창 정도가 같다.

⑤ 알루미늄은 열을 가장 잘 전달하는 물체이다.

금속에 열을 가하면 길이가 늘어나 금속 막대에 연결된 바늘이 움직인다. 이때 알루미늄과 연결된 바늘이 가장 많이 움직였으므로 알루미늄의 열팽창 정도가 가장 크다.                                                답 ①, ③

18 수은 온도계의 원리를 바르게 설명한 것은?

① 온도가 올라가면 유리가 수축한다.

② 온도가 올라가면 유리가 팽창한다.

③ 온도가 올라가면 수은이 일정한 비율로 수축한다.

④ 온도가 올라가면 수은이 일정한 비율로 팽창한다.

⑤ 온도가 올라가면 유리는 팽창하지만, 수은은 팽창하지 않는다.

수은은 온도에 따라 일정한 비율로 팽창하므로 온도계의 재료로 이용된다.                                                                       답 ④

서술형․ 주관식
	23 오른쪽 그래프는 어떤 액체 1kg을 가열할 때 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 것이다. 이 액체의 비열은 몇 cal/gㆍ℃인지 구하시오. (단, 액체에 가해지는 열량은 1분에 20cal이다.) [4점] 액체에 가해진 총 열량은 15×20=300(cal)이므로 300=c×1000g×5℃에서 비열은 0.06cal/gㆍ℃이다. 답 0.06cal/gㆍ℃
19 온도계로 물체의 온도를 측정할 때에는 온도계의 측정 부분을 물체에 접촉하며 잠시 기다려야 한다. 그 이유를 바르게 설명하시오. [7점] 답 온도계와 물체의 온도가 같아지는 열평형 상태에 도달해야 하기 때문이다.
20 다음은 온도가 서로 다른 물체 A, B, C, D, E를 접촉시켰을 때 열의 이동 방향을 나타낸 것이다. A → B, B → D, C→ A, D → E A~E 중 온도가 가장 낮은 물체를 고르시오. [4점] 열은 온도가 높은 물체에서 낮은 물체로 이동한다. 따라서 A~E를 온도가 높은 순서대로 나열하면 C-A-B-D-E 이다. 즉, 온도가 가장 낮은 물체는 E이다. 답 E
	24 물이 가득 든 큰 항아리에 뜨거운 숟가락을 넣으면 숟가락은 식지만 항아리의 물의 온도는 거의 변하지 않는다. 그 이유를 설명하시오. [7점] 답 질량이 클수록 열용량이 크고, 같은 열량을 주고받을 때 열용량이 클수록 온도 변화가 작기 때문이다.
21 다음 그림은 금속 막대의 한쪽을 가열하는 모습을 나타낸 것이다. 이와 같은 열의 전달 방법을 무엇이라고 하는지 쓰고, 열이 어떻게 전달되는지 분자 운동과 관련하여 설명하시오. [7점] 답 전도, 열에 의해 운동이 활발해진 분자가 옆의 분자와 충돌하여 열이 전달된다.	25 오른쪽 그림은 열팽창 정도가 다른 세 종류의 금속 A, B, C를 사용하여 바이메탈을 만든 후, 열의 가한 모습을 나타낸 것이다. 열팽창 정도가 가장 큰 금속을 고르시오. [4점] 바이메탈은 열팽창 정도가 작은 금속 쪽으로 휘어지므로 세 금속의 열팽창 정도는 A > B > C 순이다. 답 A
	26 다음 그림과 같이 찌그러진 탁구공을 물에 넣어 가열하면 탁구공이 원래 상태로 펴진다. 탁구공 안의 공기 분자와 관련하여 그 이유를 설명하시오. [7점] 답 공기에 열을 가하면 분자의 운동이 활발해지므로 분자 사이의 거리가 멀어져 기체의 부피가 커진다. 따라서 찌그러진 탁구공이 원래 상태로 펴진다.
22 100g의 물이 담긴 비커 A와 400g의 물이 담긴 비커 B를 같은 시간 동안 같은 세기의 불꽃으로 가열하였다. A의 온도 변화가 40℃일 때, B의 온도 변화를 구하시오. [4점] 같은 열량을 가했을 때 물체의 온도 변화는 질량에 반비례한다. 따라서 질량의 비가 A : B = 1 : 4이면 온도 변화의 비는 4 : 1이다. 답 10℃