환경과 에너지
이 단원에서는 증발, 열에너지 흡수, 수증기 등의 핵심 개념을 다룹니다. 총 25문제와 해설로 개념을 완성하세요.
문제 1 · OX 문제
지표나 바다에 고여 있는 물이 수증기로 증발할 때는 외부에서 태양의 열에너지를 방출해야만 한다. ( )
정답: X
물이 기체인 수증기로 변신해 하늘로 날아가려면 따뜻한 열을 가득 머금어야 해요. 마치 차가운 프라이팬에 열을 가해야 물이 보글보글 끓어 날아가듯이, 태양의 열에너지를 꼭 흡수해야만 가벼워져서 상승할 수 있답니다.
오답 잡기
지표나 바다의 물은 태양의 열에너지를 방출하는 것이 아니라 '흡수'하여 증발합니다.
문제 2 · OX 문제
하늘로 상승한 수증기가 응결하거나 승화하여 구름을 형성할 때는 열을 주변 대기로 방출한다. ( )
정답: O
수증기가 춤추며 하늘을 날다가, 기온이 낮은 곳에 도달하면 물방울이나 얼음 알갱이로 몸을 잔뜩 웅크리게 돼요. 이 과정에서 몸에 품고 있던 넘치는 열에너지를 주변 하늘로 시원하게 내뿜으며 구름을 만들어낸답니다.
오답 잡기
수증기가 물방울(응결)이나 얼음 알갱이(승화)로 상태가 변할 때 에너지가 낮아지므로 열에너지를 방출합니다.
문제 3 · OX 문제
비와 눈이 되어 지표로 내리는 현상은 물이 역학적 에너지를 가졌음을 보여주는 대표적인 기상 현상이다. ( )
정답: O
구름 속에 뭉쳐있던 물방울이나 눈 알갱이들은 지상의 중력에 이끌려 아래로 툭 떨어져요. 높은 하늘에 매달려 있던 기차가 아래로 미끄러지듯 달리는 속력(운동 에너지)을 얻어 떨어지므로, 이는 명백히 자연이 보여주는 역학적 에너지 운동이랍니다.
오답 잡기
비나 눈이 내리는 현상은 높은 하늘에 있던 물이 하강하는 운동 에너지와 결합하여 역학적 에너지를 가짐을 보여줍니다.
문제 4 · OX 문제
비와 눈이 내려 강의 상류나 댐 등에 저장된 물은 정지해 있는 상태이므로 운동 에너지만을 가질 뿐 위치 에너지는 없다. ( )
정답: X
높은 산꼭대기나 댐 뒤에 잔잔하게 갇혀있는 물은 비록 얌전해 보이지만 언제든 쏟아져 내릴 수 있는 대단한 저금통 에너지를 숨기고 있어요. 이 높은 고도 덕분에 생기는 에너지가 바로 위치 에너지이며, 댐 문을 여는 순간 무시무시한 폭포의 달리기 속도(운동 에너지)로 뿜어 나온답니다.
오답 잡기
강의 상류나 댐 등에 저장된 물은 높은 고도에 머물고 있어 '위치 에너지' 형태로 에너지를 가지고 저장됩니다.
문제 5 · OX 문제
수력 발전은 물이 아래로 흐르면서 발생하는 운동 에너지를 터빈을 가동하여 전기 에너지로 전환하는 방식이다. ( )
정답: O
높은 곳의 물을 아래로 콸콸 흘려보내면 이 물줄기가 발전소의 터빈 바람개비를 힘차게 빙글빙글 돌려요. 이 쌩쌩 돌아가는 날개의 역학적 운동 에너지를 가로채서 우리가 집에서 편하게 쓸 수 있는 전력 전기로 정교하게 포장해 내는 발전 방식이랍니다.
오답 잡기
댐의 수문을 열어 쏟아지는 물이 아래로 흐르면서 뿜어내는 운동 에너지를 이용하여 최종적으로 전기를 생산합니다.
문제 6 · 빈칸 채우기
지표나 바다에 있던 차가운 물이 위로 둥둥 떠오르는 기체인 수증기가 되어 하늘 높이 상승하기 위해서는 반드시 태양의 ( )를 흡수해야 한다. (4글자)
정답: 열에너지
물 알갱이들이 가볍게 흩어져 공중으로 두둥실 여행을 떠나기 위해서는 뜨거운 보일러 불씨가 필요해요. 태양이 뿜어내는 이 따스한 열에너지를 물이 잔뜩 빨아먹고 가벼운 안개 수증기가 되어 우주 하늘로 승천하는 마술 같은 상변화 과정이랍니다.
오답 잡기
지상 및 해수면의 물이 기화 상태가 되어 공중으로 승천하는 출발점은 태양의 열에너지를 섭취하는 흡열 과정입니다.
문제 7 · 빈칸 채우기
상승한 하늘의 수증기가 다시 차가운 물방울로 변하여 공중에 맺히거나 작은 얼음 알갱이로 직접 굳어서 구름을 이루는 상태 변화 현상을 ( ) 또는 승화라고 한다. (2글자)
정답: 응결
기체였던 수증기가 차가운 상공에 도달하면 서로 추워서 꼬옥 부둥켜안고 물방울로 변해 옹기종기 뭉치게 돼요. 이 꼬물꼬물 물방울들이 뭉쳐 뽀얀 구름을 형성하는 상변화가 바로 '응결'이며, 이 과정에서 따뜻한 열도 사방으로 내보낸답니다.
오답 잡기
수증기가 차가운 대기를 만나 원래의 액체 물방울로 오밀조밀 모이는 상변화는 응결입니다.
문제 8 · 빈칸 채우기
구름에서 쏟아진 비나 눈이 댐이나 강의 상류에 갇혀 있을 때, 높은 지대 고유의 성격으로 인해 저장하게 되는 역학적 에너지는 ( ) 에너지이다. (2글자)
정답: 위치
미끄럼틀 맨 꼭대기 계단에 앉아있을 때 온몸으로 짜릿하게 느껴지는 그 힘과 같답니다! 높은 산간 지형이나 댐의 수벽 뒤에 갇혀 아래를 내려다보고 있는 물들은 이 '위치' 에너지를 가득 충전한 상태로 기회를 노리고 있는 것이에요.
오답 잡기
댐이나 산골 상류처럼 높은 지대에 머물고 있는 고인 물줄기가 가지는 에너지는 위치 에너지입니다.
문제 9 · 빈칸 채우기
댐의 수벽을 열어 고여 있던 물이 아래로 폭포처럼 콸콸 쏟아져 내리면서 생기는 에너지는 물의 ( ) 에너지이다. (2글자)
정답: 운동
높은 곳에 고요히 머물던 위치 에너지가 수문이 열림과 동시에 아래로 쏟아져 내려와요. 이때 물은 쌩쌩 달리는 놀라운 돌진 속도를 지니게 되는데, 이 달리기 파워가 바로 역동적인 '운동' 에너지의 정체랍니다.
오답 잡기
정지해 있던 물이 아래로 낙하하며 빠른 속도를 가질 때 생성되는 에너지는 운동 에너지입니다.
문제 10 · 빈칸 채우기
수력 발전소에서 아래로 쏟아지는 물줄기가 돌려주는 터빈의 회전 운동 힘을 이용하여 최종적으로 변환되어 수확하는 에너지는 ( ) 에너지이다. (2글자)
정답: 전기
물이 가진 낙하 파워(운동 에너지)가 거대 바람개비를 힘차게 돌려 회전 자석 발전을 자극해요. 이 날개짓 회전 기운을 전선줄 속에서 흐르는 짜릿한 전하들의 달리기 시합인 '전기' 에너지를 통해 인간이 다룰 수 있는 편리한 전력으로 전환해 둔 결과물이랍니다.
오답 잡기
수력 발전의 최종적인 변환 대상이자 전선을 타고 공장과 집으로 배송되는 실체는 전기 에너지입니다.
문제 11 · 단답형
지표나 바다에 있던 물이 태양의 뜨거운 열에너지를 흡수하여 기체 상태인 수증기로 기화하여 대기 중으로 높이 날아 올라가는 기상 현상은? (2글자)
정답: 증발
빨래를 널어두면 물기가 싹 가시거나, 비 온 뒤 웅덩이가 바짝 마르는 것과 같은 원리예요! 태양이 쬐어주는 보일러 열을 물이 잔뜩 빨아먹고 가벼운 안개 수증기가 되어 우주 하늘로 승천하는 마술 같은 상변화 과정이랍니다.
오답 잡기
액체 상태의 물이 주변의 열을 흡수하여 눈에 보이지 않는 수증기로 형태를 바꿔 상승하는 기화 현상은 증발입니다.
문제 12 · 단답형
하늘 높이 올라간 기체 상태의 수증기가 차가운 고공 대기에서 응결하여 생긴 물방울이나 작은 얼음 알갱이들이 무리 지어 떠 있는 현상은? (2글자)
정답: 구름
하늘 높이 소풍 간 수증기 친구들이 차가운 야외에서 추위를 느끼고 서로를 꼬옥 껴안은 모습이에요. 이 밀도가 높은 아기 방울들이 수천억 개씩 소복하게 모여 솜사탕 모양을 이룬 채 둥둥 떠다니는 것이 바로 '구름'이랍니다.
오답 잡기
물방울로 응결하거나 승화한 얼음 알갱이가 하늘에 무리 지어 흰색이나 회색빛으로 떠 있는 기상체는 구름입니다.
문제 13 · 단답형
산이나 강의 상류, 거대한 인공 댐에 저장해 둔 높은 위치의 물을 아래로 낙하시켜 전력 발전을 유도하는 청정 자연 발전 방식은? (4글자)
정답: 수력발전
물의 묵직함과 지구의 끌어당기는 중력을 결합한 친환경 발전소예요! 하늘에서 비가 내려 공짜로 채워지는 댐의 물줄기 높이 낙하를 가로채 전선 속 전기로 탈바꿈하는 영리한 과학 공장이랍니다.
오답 잡기
물의 낙하 역학적 에너지를 터빈 발전기로 넘겨 전기 에너지를 대량 생산하는 시스템은 수력발전입니다.
문제 14 · 단답형
지상의 수증기가 위로 높이 올라가 물방울로 응결하거나 얼음 알갱이로 승화하여 구름으로 변할 때, 주변의 찬 공기 대기로 방출하게 되는 에너지 형태는? (4글자)
정답: 열에너지
날아다니던 기체 수증기가 차가운 하늘에서 오도 가도 못하고 물방울로 움츠러들 때, 몸속에 숨겨두었던 잉여 에너지를 밖으로 던져야 해요. 이 과정에서 주변 대기 상공을 살짝 데워주는 따스한 온기의 정체가 바로 밖으로 새어 나온 '열에너지'랍니다.
오답 잡기
수증기가 응결 및 승화 과정을 겪을 때 상태 변화의 물리적 성질에 따라 방출하는 에너지는 열에너지입니다.
문제 15 · 단답형
태양의 열에너지를 시작으로 지상의 물이 하늘로 올랐다가 비나 눈으로 땅에 내리고, 다시 바다로 흘러 드는 끊임없는 전체 과정을 무엇이라 하는가? (4글자)
정답: 물의순환
물은 결코 한자리에 고여 영원히 잠들지 않고 끝없이 여행을 즐기는 우주 방랑자예요! 바다에서 출발해 구름 하늘을 거쳐 댐과 땅으로 내리고 강줄기를 따라 다시 바다 품으로 골인하는 위대한 궤도를 바로 '물의순환'이라고 한답니다.
오답 잡기
태양 에너지와 중력의 지휘 아래 물이 모습을 바꿔가며 지구계를 끊임없이 도는 대자연 통로는 물의순환입니다.
문제 16 · 보기 선택
물의 순환 과정에서 관찰할 수 있는 에너지 전환 특징으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고르시오.
정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ
물의 화려한 변신 과정을 추적하는 퀴즈예요! 태양열을 먹고 증발하고(ㄱ), 하늘의 구름이 될 때 품은 온기 열을 다시 뱉어내며(ㄴ), 비로 내려 댐 높이 저장되어 잠들면 위치 에너지의 충전 상태가 되죠(ㄷ). 물이 쏟아져 내릴 때는 운동 에너지로 속도 전환이 일어나는 물리 현상이므로, 화학 에너지라고 속인 ㄹ 카드는 탈락이랍니다.
오답 잡기
문제 17 · 보기 선택
수력 발전의 원리와 에너지 및 물질의 지속 순환에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 고르시오.
정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ
수력 발전의 아름다운 친환경성을 보여주는 특징들이에요! 태양열로 물을 하늘 높이 올려주었기에 낙하가 성립하므로 태양 에너지가 근원이 맞고(ㄱ), 위치에서 달리기 운동으로(ㄴ), 발전기 날개 회전 기운이 전기 수확으로 바뀐답니다(ㄷ). 물은 그냥 흐르는 힘만 빌려주고 영구 탈출 없이 바다로 복귀하므로, 소멸한다는 ㄹ 구절은 거짓 진술이랍니다.
오답 잡기
문제 18 · 보기 선택
지구 환경에서 물의 순환을 일으키는 핵심 원동력 및 관련 작용에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 고르시오.
정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ
자연이 물을 움직이는 보이지 않는 오케스트라 지휘예요! 태양 보일러가 물을 하늘로 띄우고(ㄱ), 찬 공기 바람이 응결해 구름을 만들며(ㄴ), 지구 중력이 지상으로 툭 떨어뜨려 눈비로 귀환시키죠(ㄷ). 이 여정은 지구를 사방으로 청소하고 에너지를 골고루 섞어주기 때문에, 고립시킨다고 모함한 ㄹ은 틀린 설명이랍니다.
오답 잡기
문제 19 · 보기 선택
수증기가 구름을 만들고 다시 지표로 비와 눈으로 귀환하는 기상 메커니즘으로 옳은 것만을 보기에서 고르시오.
정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ
하늘의 기상 현상이 짜여가는 퍼즐 매칭이에요! 기체가 액체 물이 되면 응결이고(ㄱ), 기체가 직접 단단한 고체 얼음 알갱이가 되면 승화라고 지칭하죠(ㄴ). 지구 중력을 타고 지상으로 떨어지는 눈비는 역학적 에너지 운동의 참모습이랍니다(ㄷ). 구름이 형성될 때는 되려 품고 있던 열기를 방출해야 하므로, 열을 삼킨다는 ㄹ 구절은 어긋나는 거짓이랍니다.
오답 잡기
문제 20 · 보기 선택
지구 환경 시스템 내에서 물이 끊임없이 흐르며 순환하는 전체적인 구조에 대해 옳은 것만을 보기에서 고르시오.
정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ
물의 아름다운 불멸과 모험 이야기예요! 구름으로, 얼음으로, 강물로 옷은 수없이 갈아입어도 지구 안의 물 전체 총량은 보존되며(ㄱ), 적도 지방의 뜨거운 열기를 물에 품고 추운 극지방으로 날라가 조율사 임무를 척척 해내지요(ㄴ). 이 위대한 행진의 대장 배터리는 다름 아닌 노란 태양빛 열기이므로(ㄹ), 물이 우주 밖으로 사라진다는 ㄷ은 엉터리 공상과학 소설이랍니다.
오답 잡기
문제 21 · 객관식
물의 순환 과정 속 에너지의 흡수 및 방출에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
정답: ④
비나 눈이 아래로 떨어질 때는 하늘 높이 매달려 있던 지점에 축적된 위치 에너지가 떨어지면서 속력을 내는 운동 에너지로 변신하는 기계적 낙하 운동일 뿐이에요. 이 자유낙하 이동 자체가 주변 대기를 꽁꽁 얼리기 위해 열을 포식해 삼키는 상태 변화 흡열 반응이 아니므로, ④번은 기상 과학에 빗나간 진술이랍니다.
오답 잡기
문제 22 · 객관식
비와 눈이 내려 강의 상류나 인공 댐에 저장된 물이 수력 발전을 통해 전기 에너지로 전환되기까지 거치는 에너지 형태 변화의 흐름 순서로 가장 적절한 것은?
정답: ①
댐 발전소의 시계 태엽처럼 한 기어씩 맞물리는 기계 구조의 올바른 정답 방향은 ①번이랍니다! 댐에 가둬진 고인 물이 가진 '위치 에너지'가(첫 단계), 수문이 열려 쏟아지는 속도의 '운동 에너지'로 전환되고(둘째 단계), 이것이 터빈 자석 자극을 만나 찌릿한 '전기 에너지'로 완벽 변신을 마치는 구조예요.
오답 잡기
문제 23 · 객관식
물의 순환 과정에 대한 서술 중 과학적 사실과 가장 일치하는 것은?
정답: ③
지구의 질서를 지키는 중력과 위치 에너지의 완벽 조화인 정답은 ③번이랍니다! 산 정상이나 산골짜기 댐 높이 얌전하게 모아둔 물줄기들이 큰 잠재력을 지니는 비법은, 높은 고도에 따라 지구가 끌어당기는 중력과의 거리에 따른 위치 에너지를 머금었기 때문이랍니다.
오답 잡기
문제 24 · 객관식
물의 순환 현상과 그에 내포된 에너지 전환 형태의 연결 중 과학적으로 오류가 있는 것은?
정답: ⑤
물의 웅장한 여정 중 잘못된 궤도를 꼬집는 오류 진술은 ⑤번이랍니다! 강 상류 계곡을 지난 물이 아래 하류를 타고 드넓은 바다 품으로 복귀하는 것은, 지형 경사에 따라 중력 미끄럼틀을 타며 하강하는 순수한 역학적 에너지의 대순환 흐름일 뿐 전류 전기 에너지가 흙 속에 충전되는 게 결코 아니거든요.
오답 잡기
문제 25 · 객관식
지구 생태계에서 물의 순환이 내포한 환경적 역할에 대한 내용 중 옳지 않은 것은?
정답: ④
수력 발전의 훌륭함과 불멸의 에너지 순환을 음해한 엉터리 오답 구절은 ④번이랍니다! 물은 수력 터빈 날개 마찰을 신나게 타고 지나가 아래로 낙하해도 전혀 아프거나 상처 입지 않고, 원래 모습 그대로 유유히 바다로 들어가 다음 태양빛 여행을 다시 대기하며 완벽한 순환을 이어나간답니다.
오답 잡기
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