그림 (가)는 물이 들어 있는 가는 유리관의 한쪽 끝을 손으로 막은 것을, (나)는 유리관을 손으로 감쌌을 때 물이 빠져나가는 것을 나타낸 것이다. (가)에서 (나)로 될 때, 유리관 속 기체에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물의 증발은 무시한다.) [2점]
손으로 감싸 기체 온도가 높아지면 분자 운동이 활발해지고(ㄷ 옳음) 부피가 늘어 물을 밀어내며(ㄱ 옳음), 막힌 관이라 분자 수는 그대로(ㄴ 틀림) → 정답 ③.
압력이 일정할 때 기체의 온도가 높아지면 분자 운동이 활발해져 기체의 부피가 증가한다(샤를 법칙).
보기 ㄱ, ㄷ: 물이 들어 있는 가는 유리관의 한쪽 끝을 막고 손으로 감싸면 손의 열로 유리관 속 기체의 온도가 높아진다. 온도가 높아지면 기체 분자의 운동이 활발해지고, 기체의 부피가 증가하여 물을 밀어내므로 물이 빠져나간다. 옳은 것은 ㄱ, ㄷ이므로 정답은 ③이다.
실험 상황에서 기체의 출입이 막혔는지와 온도 변화를 파악하고, 온도에 따른 기체 부피 변화를 분자 운동으로 설명하는 능력
기체의 출입이 막혀 있는지 확인해 분자 수 변화 판단 → 가열·냉각 여부로 온도와 분자 운동 변화 판단 → 물이 밀려나거나 들어오는 것으로 부피 변화 확인
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