SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

◎ 미리생각해보기

이스라엘과 요르단에 걸려있는 매우 큰 호수인 사해에서는 튜브를 하지 않은 사람도 물 위에 둥둥 떠 있을 수 있다고 합니다. 왜 그럴까요?

사해는 요르단강물이 호수로 들어오기는 하나 밖으로 빠져나가는 곳이 없습니다. 건조한 기후 때문에 물의 증발량이 호수로 유입되는 양보다 많아 염분의 농도가 일반 바닷물의 염분 농도보다 5배나 높습니다. 물속에 많은 양의 염분이 포함되어 있어 밀도가 커지기 때문에 튜브가 없어도 사람의 몸이 뜰 수 있는 것입니다.

◎ 실험 전 주의사항!

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변 지역을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기!

실험 전 유성물감이 들어있는 투약병에 식용유를 넣어 잘 섞어 줍니다.

액체가 들어있는 바이알을 심하게 흔들 경우 결과를 확인하기 어려울 수 있습니다.

1. 투명 바이알에 스포이트를 이용하여 물을 1ml 넣습니다.	2. 실험과정1의 바이알에 식용유와 빨간색 유성물감을 섞은 용액을 1ml 넣습니다. (주의! 용액별 다른 스포이트를 사용하도록 합니다.)

3. 실험과정2의 바이알에 알코올 2ml를 넣습니다. (주의! 알코올이 바이알의 벽면을 따라 흐를 수 있도록 합니다.)	4. 실험과정3의 바이알에 스포이트를 이용하여 물과 알코올을 넣으며 나타나는 현상을 관찰합니다. (주의! 물이 바이알의 벽면을 따라 흐를 수 있도록 합니다.)

◎ 실험방법

◎ 실험결과 및 생각해보기

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

1. 스포이트로 벽면을 따라 물을 넣어 주면 바이알병 안에는 어떤 현상이 나타나나요?

⇒ 식용유와 빨간색 유성물감을 섞은 용액이 둥글게 뭉쳐져 조금씩 위로 떠오릅니다.

2. 위와 같이 관찰되는 이유를 설명해보세요.

⇒ 실험에서 사용한 액체는 각각의 밀도값을 가지고 있습니다(물1g/cm[eqn: {} ^{3}], 기름(식용유)

0.816g/cm[eqn: {} ^{3}], 에탄올(알코올)0.789g/cm[eqn: {} ^{3}]). 실험에서 빨간색 유성물감을 섞은 식용유에

알코올을 넣게 되면 식용유의 밀도가 더 크기 때문에 식용유는 아래쪽, 알코올은 위쪽에

있게 됩니다. 그 후 물을 넣게 되면 밀도가 큰 물과 알코올이 섞이면서 식용유와 비슷한

밀도를 만들게 되어 떠오르는 것입니다.

3. 떠오르는 태양의 모양이 둥글게 되는 이유는 무엇일까요?

⇒ 표면장력 때문입니다. 실험에서 사용한 기름과 물은 서로 섞이지 않기 때문에 물과 만나는

표면의 넓이를 최대한 줄이려다 보니 공처럼 둥근 모양이 되는 것입니다.

◎ 원리이해

1. 밀도

물질의 단위 부피당 질량을 말하는 것으로, 각 물질마다 고유한 값을 가집니다.

밀도 = 질량 ÷ 부피

(단위는 [eqn: g/mL,`g/cm ^{3}]등을 주로 사용)

고체 상태의 물질은 분자들이 매우 촘촘히 모여 있는 상태이므로 밀도가 크고, 기체 상태의

물질은 분자간의 거리가 멀기 때문에 고체나 액체에 비해 밀도가 작습니다. 따라서 일반적

으로 밀도는 고체 > 액체 >> 기체입니다.

** 질량 : 어떤 물체에 포함되어 있는 물질의 양으로, 장소나 상태에 따라 달라지지 않는 고유한 양.

** 부피 : 물체가 공간에서 차지하는 크기

2. 표면장력

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

물과 같은 액체는 서로 강하게 붙어 있으려는 성질 때문에 표면을 팽팽하고 탄력 있는 막처럼 만드는 힘이 있습니다. 이것을 ‘표면장력’이라고 하며, 물방울이 둥근 것도 표면장력으로 표면의 넓이가 가장 작도록 힘이 가해지기 때문입니다.

3. 표면장력의 예

- 소금쟁이 : 물보다 가벼운 기름 성분을 가진 털 때문에 물의 표면장력을 이용

해 물 위에 뜰 수 있습니다.

- 넘치지 않는 컵 : 컵에 물을 가득 부어 놓고 동전을 하나씩 넣을 때 컵보다 물

표면이 높은데도 넘치지 않는 것은 물의 표면장력 때문입니다.

- 물수제비 : 납작한 돌이 물과 부딪히면 돌의 앞머리가 물에 부딪히면서 물을

밀게 되는데 돌은 마치 무거운 물체와 충돌하듯 충분한 수직 반발

력을 얻어 위로 튀어오르게 됩니다.

◎ Memo

학습목표

물, 알코올, 식용유의 밀도차를 이용하여

떠오르는 태양을 만들어봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

이스라엘과 요르단에 걸려있는 매우 큰 호수인 사해에서는 튜브를 하지 않은 사람도 물 위에 둥둥 떠 있을 수 있다고 합니다. 왜 그럴까요?

◎ 미리생각해보기

알코올(1개), 투명바이알(1개), 식용유, 유성물감, 스포이트(3개)

※ 직접준비해주세요.(물)

◎ 실험준비물

1. 스포이트로 벽면을 따라 물을 넣어 주면 바이알병 안에는 어떤 현상이 나타나나요?

2. 위와 같이 관찰되는 이유를 설명해보세요.

3. 떠오르는 태양의 모양이 둥글게 되는 이유는 무엇일까요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점