별빛이 내린다~♪
별빛이 내린다~샤랴랄라라랄라~♪♬
노래 가사처럼 풍등이 유영하는 밤하늘이 마치 하늘에 별빛이 쏟아지는 것처럼 보입니다. 대구는 2012년부터 '달구벌 관등놀이'라고 하여 대구 시민들의 소원을 적은 풍등 날리기 행사를 주최하고 있습니다.
2020년에 4월에도 이 달구벌 관등놀이 행사가 진행될 예정이었으나 코로나19 방역지침으로 인해 취소되고 말았죠.ㅠㅠ너무나도 아쉬운 일입니다. 그런데, 이 풍등놀이는 통일신라시대 때부터 내려온 민간 풍속이라는 것 알고 계셨나요?척불숭유 정책으로 불교를 배척하고 유교를 숭상했던 조선시대에도 풍등날리기 만큼은 민간 풍속으로 남겨두었다는 사실!'구르미 그린 달빛'이라는 드라마에서도 주인공의 소원을 담은 풍등을 날리는 장면을 살펴볼 수 있습니다.
그런데 이 풍등에도 과학적 원리가 숨겨져있다고 합니다~바로 열팽창이라는 것인데요. 풍등 안의 촛불이 기체에 열을 가하여 온도가 높아지면 기체를 구성하는 입자의 운동이 활발해지고, 입자가 차지하는 부피가 커지게 됩니다(1학년 4단원 기체의 성질). 부피가 커지면 당연히 밀도는 작아지겠죠?(2학년 5단원 물질의 특성) 이런 열팽창으로 인해 풍등이 밤하늘을 날아다니는 것을 볼 수 있었습니다.
그런데 이 열팽창은 기체 뿐만 아니라 고체, 액체에서도 확인해볼 수 있다는 데요. 지금부터 한 번 알아보도록 할까요?
Let's go~ !!
온도에 따라 물체의 부피는 어떻게 변할까
영상에서 보았듯이 삼각 플라스크가 담긴 수조에 뜨거운 물을 부으면 유리관으로 액체가 올라오는 것처럼 액체는 대부분 열을 받으면 부피가 팽창합니다. 이를 액체의 온도가 높아지면 액체를 구성하는 입자의 운동이 활발해져서 입자가 차지하는 부피가 커지기 때문인데요. 이처럼 물체의 온도가 높아질 때 부피가 팽창하는 현상을 열팽창이라고 합니다. 에탄올과 물의 부피 변화가 다른 것처럼 물질마다 열팽창하는 정도는 다릅니다.
액체뿐만 아니라 고체의 온도가 높아지면 고체를 구성하는 입자의 운동이 활발해져 고체의 부피도 커지게 됩니다. 그렇기 때문에 온도가 높아지면 금속으로 만든 기차의 철로가 늘어나 틈새가 좁아지는 현상을 확인할 수 있습니다.
일상생활에 활용되는 열팽창
풍등, 기차의 철로, 알코올 온도계 등 우리 생활에는 열팽창이 다양하게 활용되고 있습니다. 이외에도 어떤 곳에서 활용되고 있는 지 한 번 살펴볼까요?
철로 만들어진 대표적인 건물인 에펠탑. 처음에는 비난도 받았지만, 이제는 프랑스의 대표 건물이 되었죠~ 그런데 이 에펠탑은 온도에 따라 높이가 달라진다는 사실 알고 계시나요? 왜 이런 현상이 벌어진 것일까요?
청아~청아~기상청아
그래서 오늘은 몇도?
직접 간이 온도계를 만들어 온도가 올라가는지 확인해봅시다! 아래 패들렛에 자신이 만든 온도계 사진 혹은 열팽창을 이용한 실생활 사례를 한 가지 작성해 주세요~(둘 중 하나만 작성하면 됩니다.) 열심히 참여한 친구들에게는...
※ 주의사항
에탄올이 손이나 얼굴에 튀지 않게 하고, 코로 마시지 않게 주의하세요!
위험할 수 있으니 농도가 낮은 에탄올(손소독용)을 사용하세요!
에탄올 대신 물을 사용해도 됩니다!
내용구성 : 김진희,박시라(경운중)