#44 에너지 출입 반응의 활용

문제 1 · OX 문제

커피 전문점에서 우유를 데울 때 수증기가 물로 액화하면서 방출하는 열에너지를 이용한다. ( )

정답: O

수증기 알갱이들이 서로 손을 잡고 물이 되는 순간, 그동안 자유롭게 움직이던 여분의 에너지를 밖으로 뿜어내요. 이 열기가 우유잔을 따뜻하게 데워주는 거랍니다.

문제 2 · OX 문제

과수원에서 개화 시기에 물을 뿌리는 것은 물이 얼음으로 응고할 때 열에너지를 흡수하는 원리를 이용한 것이다. ( )

정답: X

물 알갱이들이 얼음이 되려면 서로 딱 붙어서 자리를 잡아야 해요. 자리를 잡으면서 남는 에너지를 주변으로 뿜어내는데, 이 열 덕분에 꽃이 얼지 않고 냉해를 피할 수 있답니다.

문제 3 · OX 문제

손난로 속 철 가루가 공기 중의 산소와 반응하면서 열에너지를 방출하기 때문에 손난로가 따뜨해진다. ( )

정답: O

철 가루와 산소가 만나 반응을 일으키면 새로운 물질로 변하면서 남는 에너지를 밖으로 내놓아요. 이 열기가 손난로를 따뜨하게 만들어 준답니다.

문제 4 · OX 문제

손 소독제를 손에 바르면 알코올이 증발하면서 열에너지를 방출하여 시원해진다. ( )

정답: X

알코올 알갱이가 손등을 떠나 공기 중으로 날아가려면 서로 잡고 있던 손을 놓아야 해요. 그 손을 놓는 데 필요한 에너지를 피부에서 빼앗아 가기 때문에 시원한 느낌이 드는 거랍니다.

문제 5 · OX 문제

냉찜질 팩을 세게 누르면 질산 암모늄이 물에 녹으면서 열에너지를 흡수하므로 냉찜질 팩이 차가워진다. ( )

정답: O

질산 암모늄이 물속으로 녹아 들어가려면 주변의 에너지를 빌려야 해요. 이렇게 열을 빌려 가면서 팩 안의 온도가 뚝 떨어지게 된답니다.

문제 6 · OX 문제

드라이아이스가 승화하면서 열에너지를 방출하기 때문에 아이스크림이 잘 녹지 않는다. ( )

정답: X

드라이아이스가 고체에서 기체로 변하려면 주변의 열을 끌어다 써야 해요. 아이스크림 주변의 열을 대신 가져가 주기 때문에 아이스크림이 천천히 녹게 되는 거랍니다.

문제 7 · 빈칸 채우기

연료가 연소할 때 발생하는 열에너지는 물질이 에너지를 ( )하는 반응의 예이다. (2글자)

정답: 방출

연료 속 물질이 산소와 만나 타오르면 새로운 물질로 바뀌면서 남는 에너지를 뿜어내요. 이렇게 밖으로 에너지를 내놓는 것을 방출이라고 부른답니다.

문제 8 · 빈칸 채우기

발열 용기는 물과 산화 칼슘이 반응하면서 ( )하는 열에너지로 음식을 데운다. (2글자)

정답: 방출

물과 산화 칼슘이 만나면 새로운 물질로 변하면서 여분의 에너지를 밖으로 내보내요. 이 열기를 이용해 용기 안의 음식을 따뜻하게 데운답니다.

문제 9 · 빈칸 채우기

베이킹소다를 넣은 빵 반죽을 구우면 베이킹소다가 열에너지를 흡수하여 분해되며 ( ) 기체가 발생해 빵이 부푼다. (5글자)

정답: 이산화탄소

베이킹소다는 오븐의 열을 받아먹으며 부서져요. 그 결과 이산화 탄소라는 기체가 생겨나고, 이 기체 방울들이 반죽 속에 자잘한 구멍을 만들어 빵을 폭신하게 부풀린답니다.

문제 10 · 빈칸 채우기

소화기로 화재 현장에 탄산수소 나트륨을 뿌리면 탄산수소 나트륨이 열분해되면서 주변의 열을 ( )하여 불이 꺼진다. (2글자)

정답: 흡수

탄산수소 나트륨이 뜨거운 불꽃 근처에서 분해되려면 그 주변의 열을 빌려 써야 해요. 불이 가진 열기를 빼앗아 가기 때문에 화염이 힘을 잃고 꺼지게 된답니다.

문제 11 · 빈칸 채우기

냉장고나 에어컨은 냉매가 ( )하면서 열에너지를 흡수하므로 주변을 시원하게 한다. (2글자)

정답: 기화

액체 냉매가 기체로 변하려면 서로 붙잡고 있던 알갱이들의 손을 놓아야 해요. 그 과정에서 주변의 열을 끌어다 쓰기 때문에 냉장고나 에어컨 주변이 시원해지는 거랍니다.

문제 12 · 빈칸 채우기

신선식품을 배달할 때 얼음주머니를 넣어 두면 얼음이 물로 ( )하면서 열에너지를 흡수하여 식품을 시원하게 유지한다. (2글자)

정답: 융해

얼음이 물이 되려면 알갱이들이 잡고 있던 손을 놓아야 해요. 그 힘을 상자 안의 열에서 빌려 오기 때문에 식품 상자 속이 계속 시원하게 유지되는 거랍니다.

문제 13 · 빈칸 채우기

냉장고나 에어컨은 ( )가 기화하면서 열에너지를 흡수하므로 주변을 시원하게 한다. (2글자)

정답: 냉매

냉장고나 에어컨 속을 순환하며 열을 실어 나르는 물질을 냉매라고 불러요. 이 냉매가 기체로 변할 때 주변의 열을 빌려 가기 때문에 주변이 시원해진답니다.

문제 14 · 빈칸 채우기

드라이아이스가 고체에서 기체로 직접 상태 변화하는 ( )가 일어날 때 열에너지를 흡수하므로 아이스크림이 잘 녹지 않는다. (2글자)

정답: 승화

드라이아이스는 액체 단계를 거치지 않고 곧바로 고체에서 기체로 변해요. 이 승화 과정에서 주변의 열을 대신 가져가 주기 때문에 아이스크림이 천천히 녹게 되는 거랍니다.

문제 15 · 빈칸 채우기

( )를 넣은 빵 반죽을 구우면 열에너지를 흡수하며 분해되어 이산화 탄소 기체가 발생해 빵이 부푼다. (5글자)

정답: 베이킹소다

오븐의 열을 받아먹으며 부서지는 물질이 바로 베이킹소다예요. 분해되면서 생긴 이산화 탄소 기체 방울들이 반죽 속에 자잘한 구멍을 만들어 빵을 폭신하게 부풀린답니다.

문제 16 · 빈칸 채우기

손난로 속 철 가루가 공기 중의 ( )와 반응하면서 열에너지를 방출하기 때문에 손난로가 따뜯해진다. (2글자)

정답: 산소

철 가루가 공기 중의 산소와 만나 반응을 일으키면 새로운 물질로 바뀌면서 여분의 에너지를 밖으로 내놓아요. 이 열기가 손난로를 따뜯하게 만들어 준답니다.

문제 17 · 단답형

연료의 연소, 손난로의 반응처럼 반응이 일어나며 에너지를 방출하는 반응을 무엇이라고 하는가? (4글자)

정답: 발열반응

연료가 타오르든 철 가루가 산소와 만나든, 반응이 끝나면 남는 에너지를 주변으로 뿜어내요. 이렇게 열을 내보내는 반응들을 통틀어 발열 반응이라고 부른답니다.

문제 18 · 단답형

소화기의 탄산수소 나트륨 반응, 베이킹소다의 열분해처럼 반응이 일어나며 에너지를 흡수하는 반응을 무엇이라고 하는가? (4글자)

정답: 흡열반응

탄산수소 나트륨이 불 앞에서 분해되든, 베이킹소다가 오븐 속에서 분해되든, 둘 다 주변의 열을 빌려 와야 반응이 진행돼요. 이렇게 열을 흡수하는 반응들을 흡열 반응이라고 부른답니다.

문제 19 · 보기 선택

에너지를 방출하는 반응의 이용에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 커피 전문점에서 수증기가 물로 액화할 때 방출하는 열을 이용해 우유를 데운다.
• ㄴ. 과수원에서 물이 얼음으로 응고할 때 방출하는 열을 이용해 냉해를 예방한다.
• ㄷ. 손난로 속 철 가루가 산소와 반응할 때 방출하는 열로 손난로가 따뜯해진다.
• ㄹ. 연료가 연소할 때는 열에너지를 흡수하여 음식을 조리한다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

수증기가 물이 되고, 물이 얼음이 되고, 철 가루가 산소와 반응하는 것 모두 새로운 상태나 물질로 바뀌면서 남는 에너지를 뿜어내는 과정이에요. 이 열기를 잘 이용한 사례들이랍니다.

문제 20 · 보기 선택

에너지를 흡수하는 반응의 이용에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 손 소독제의 알코올이 증발하면서 열에너지를 흡수하여 시원해진다.
• ㄴ. 얼음주머니의 얼음이 물로 융해되면서 열에너지를 흡수하여 식품을 시원하게 유지한다.
• ㄷ. 냉찜질 팩 속 질산 암모늄이 물에 녹으면서 열에너지를 방출하여 팩이 차가워진다.
• ㄹ. 베이킹소다가 열분해되면서 열에너지를 흡수하여 이산화 탄소가 발생한다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

알코올의 증발, 얼음의 융해, 베이킹소다의 열분해까지 모두 주변의 열을 끌어다 쓰는 과정이에요. 그래서 이 반응들이 일어나는 곳은 시원해지거나 차가워진답니다.

문제 21 · 보기 선택

소화기와 냉장고의 원리에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 소화기의 탄산수소 나트륨은 열분해되면서 주변의 열을 흡수한다.
• ㄴ. 소화기는 열을 흡수하는 반응을 이용해 불을 끈다.
• ㄷ. 냉장고의 냉매는 기화하면서 열에너지를 방출한다.
• ㄹ. 냉장고는 냉매가 열을 흡수하는 성질을 이용해 내부를 시원하게 유지한다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

소화기 속 탄산수소 나트륨은 불의 열을 빼앗아 화염을 잠재우고, 냉장고 속 냉매는 냉장고 안의 열을 빼앗아 시원하게 만들어요. 둘 다 열을 흡수하는 원리를 이용한 대표적인 예시랍니다.

문제 22 · 보기 선택

일상생활에서 에너지를 방출하는 반응을 이용하는 예로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 발열 용기 속 물과 산화 칼슘의 반응
• ㄴ. 손난로 속 철 가루와 산소의 반응
• ㄷ. 손 소독제의 알코올 증발
• ㄹ. 커피 전문점의 수증기 액화

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

발열 용기, 손난로, 수증기의 액화는 모두 새로운 물질이나 상태로 바뀌면서 여분의 열을 뿜어내는 반응이에요. 이 열기를 실생활에서 요긴하게 이용하고 있답니다.

문제 23 · 보기 선택

일상생활에서 에너지를 흡수하는 반응을 이용하는 예로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 냉찜질 팩 속 질산 암모늄이 물에 녹는 반응
• ㄴ. 베이킹소다의 열분해
• ㄷ. 드라이아이스의 승화
• ㄹ. 손난로 속 철 가루의 반응

정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

냉찜질 팩, 베이킹소다, 드라이아이스는 모두 주변의 열을 빼앗아 오는 반응이에요. 그래서 이 반응이 일어나는 곳은 온도가 낮아지는 공통점이 있답니다.

문제 24 · 보기 선택

에너지를 방출하는 반응과 흡수하는 반응을 짝지은 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 연료의 연소는 방출, 알코올의 증발은 흡수 반응이다.
• ㄴ. 물의 응고는 방출, 얼음의 융해는 흡수 반응이다.
• ㄷ. 철 가루와 산소의 반응은 흡수, 질산 암모늄이 물에 녹는 반응은 방출 반응이다.
• ㄹ. 수증기의 액화는 방출, 드라이아이스의 승화는 흡수 반응이다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

방출과 흡수는 서로 정반대의 짝꿍이에요. 연소와 응고, 액화는 열을 내놓는 쪽이고, 증발과 융해, 승화는 열을 빌려오는 쪽이랍니다. 방향을 헷갈리지 않게 짝을 잘 맞춰보세요.

문제 25 · 객관식

다음 중 에너지를 방출하는 반응의 이용이 아닌 것은?

• ① 커피 전문점에서 수증기가 물로 액화할 때의 열 이용
• ② 과수원에서 물이 얼음으로 응고할 때의 열 이용
• ③ 손난로 속 철 가루와 산소의 반응
• ④ 연료가 연소할 때 발생하는 열 이용
• ⑤ 얼음이 물로 융해될 때의 열 이용

정답: ⑤

나머지 보기는 모두 물질이 상태나 종류를 바꾸며 여분의 열을 뿜어내는 경우예요. 하지만 얼음이 녹는 것은 반대로 주변의 열을 빌려 오는 흡열 반응이랍니다.

문제 26 · 객관식

다음 중 에너지를 흡수하는 반응의 이용이 아닌 것은?

• ① 손 소독제의 알코올이 증발할 때의 열 이용
• ② 냉찜질 팩 속 질산 암모늄이 물에 녹을 때의 열 이용
• ③ 베이킹소다가 열분해될 때의 열 이용
• ④ 드라이아이스가 승화할 때의 열 이용
• ⑤ 발열 용기 속 물과 산화 칼슘의 반응

정답: ⑤

나머지 보기는 모두 물질이 주변의 열을 빌려 와 반응하거나 상태가 바뀌는 경우예요. 하지만 발열 용기는 이름 그대로 반대로 열을 뿜어내는 발열 반응이랍니다.

문제 27 · 객관식

소화기가 화재를 진압하는 원리로 가장 적절한 것은?

• ① 탄산수소 나트륨이 산소와 반응하여 열을 방출한다.
• ② 탄산수소 나트륨이 열분해되면서 불의 열을 흡수한다.
• ③ 탄산수소 나트륨이 연소하며 새로운 불꽃을 만든다.
• ④ 탄산수소 나트륨은 화재와 아무런 화학 반응을 하지 않는다.
• ⑤ 탄산수소 나트륨이 물에 용해되며 수소 기체를 발생시킨다.

정답: ②

탄산수소 나트륨이 뜨거운 불꽃 근처에서 분해되려면 열이 필요한데, 그 열을 불에서 빼앗아 와요. 열을 빼앗긴 불은 힘을 잃고 점점 사그라들게 된답니다.

문제 28 · 객관식

발열 용기와 냉찜질 팩의 원리를 비교한 설명으로 가장 적절한 것은?

• ① 두 물질 모두 반응하면서 에너지를 흡수한다.
• ② 두 물질 모두 반응하면서 에너지를 방출한다.
• ③ 발열 용기는 에너지를 흡수하고, 냉찜질 팩은 에너지를 방출한다.
• ④ 두 물질 모두 에너지 변화 없이 물리적으로 온도가 바뀐다.
• ⑤ 발열 용기는 에너지를 방출하고, 냉찜질 팩은 에너지를 흡수한다.

정답: ⑤

발열 용기 속 물과 산화 칼슘은 반응하며 열을 뿜어내 음식을 데우고, 냉찜질 팩 속 질산 암모늄은 물에 녹으며 열을 빼앗아 팩을 차갑게 만들어요. 이름처럼 정반대의 원리로 작동하는 물건들이랍니다.

문제 29 · 객관식

냉장고와 드라이아이스가 주변을 시원하게 만드는 공통적인 원리로 가장 적절한 것은?

• ① 물질이 상태 변화하면서 주변에 열을 방출하기 때문이다.
• ② 물질이 화학 반응을 일으켜 새로운 기체를 만들기 때문이다.
• ③ 물질이 전기 에너지를 방출하기 때문이다.
• ④ 물질의 질량이 감소하면서 자연스럽게 온도가 낮아지기 때문이다.
• ⑤ 물질이 상태 변화하면서 주변으로부터 열에너지를 흡수하기 때문이다.

정답: ⑤

냉매가 기체로 변하든 드라이아이스가 기체로 승화하든, 둘 다 알갱이들의 결합을 풀기 위해 주변의 열을 빌려 와요. 그 결과 열을 빼앗긴 주변은 시원해지는 거랍니다.

문제 30 · 객관식

일상생활에서 에너지를 방출하는 반응과 흡수하는 반응을 활용한 예를 가장 적절하게 짝지은 것은?

• ① 방출 - 알코올의 증발, 흡수 - 연료의 연소
• ② 방출 - 얼음의 융해, 흡수 - 물의 응고
• ③ 방출 - 드라이아이스의 승화, 흡수 - 수증기의 액화
• ④ 방출 - 냉찜질 팩의 반응, 흡수 - 발열 용기의 반응
• ⑤ 방출 - 손난로의 철 가루 반응, 흡수 - 베이킹소다의 열분해

정답: ⑤

손난로는 철 가루가 산소와 반응하며 열을 뿜어내는 방출 반응이고, 베이킹소다는 오븐의 열을 빌려 부서지는 흡수 반응이에요. 이렇게 정확히 반대되는 원리를 가진 두 예시가 올바르게 짝지어졌답니다.