2025년 3월 고1 학평 통합과학 13번 해설

배점 2점

13.

그림 (가)는 주사기의 입구를 막은 것을, (나)는 (가)의 피스톤을 서서히 밀어 넣은 것을 나타낸 것이다. 주사기 속 기체의 온도는 (가)에서와 (나)에서가 같다. 주사기 속 기체에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [2점]

①

피스톤을 밀어 부피가 줄었으므로 압력 (나) > (가)(ㄱ 옳음), 분자 크기는 변하지 않음(ㄴ 틀림), 온도가 같아 분자 운동도 같음(ㄷ 틀림) → 정답 ①.

핵심 개념

온도가 일정할 때 기체의 부피가 줄면 압력은 커지며(보일 법칙), 분자의 크기와 운동의 활발한 정도는 변하지 않는다.

(가) → (나) 피스톤을 밀어 넣어 기체 부피 감소, 입구는 막혀 있음온도가 일정할 때 부피가 줄면 기체 입자가 벽에 더 자주 충돌해 압력이 커진다 보기 ㄱ (옳음)
부피만 변하고 기체 분자는 그대로부피가 변해도 분자 사이의 거리만 변할 뿐 분자 자체의 크기는 변하지 않는다 보기 ㄴ (틀림)
주사기 속 기체의 온도는 (가)와 (나)에서 같다분자 운동의 활발한 정도는 온도로 정해지므로 온도가 같으면 같다 보기 ㄷ (틀림)

보기 ㄱ: 입구를 막은 주사기의 피스톤을 밀어 넣으면 온도가 일정한 상태에서 기체의 부피가 줄어들므로, 기체 입자가 벽에 충돌하는 횟수가 늘어 압력은 (나)에서가 (가)에서보다 크다. 따라서 옳은 것은 ㄱ뿐이고 정답은 ①이다.

②

함정 기체 부피가 크면 분자 하나하나도 커진다고 기체 부피와 분자 크기를 혼동하기 쉽다.

ㄴ은 기체의 부피가 변해도 분자의 크기는 변하지 않으므로 틀리고, 옳은 ㄱ이 빠졌다.

③

함정 공간이 넓은 (가)에서 분자가 더 자유롭게 움직여 운동이 활발하다고 생각하기 쉽다.

ㄱ은 옳지만, 분자 운동은 온도가 높을수록 활발한데 온도가 같으므로 ㄷ은 틀리다.

④

함정 부피가 줄면 분자가 움직일 공간이 좁아져 압력이 오히려 작아진다고 생각해 ㄱ을 빼기 쉽다.

ㄴ은 분자 크기가 변하지 않고, ㄷ은 온도가 같아 운동 정도가 같으므로 틀리며, 옳은 ㄱ이 빠졌다.

⑤

함정 (가)의 기체가 '더 넓게 퍼져 있다'는 인상으로 분자 크기와 운동도 (가)가 크다고 한꺼번에 판단하기 쉽다.

ㄱ은 옳지만, 분자의 크기는 변하지 않고 온도가 같아 분자 운동도 같으므로 ㄴ, ㄷ은 틀리다.

온도가 일정한 조건에서 기체 부피 변화에 따른 압력 변화와, 변하지 않는 분자의 크기·운동을 구별하는 능력

일정하게 유지되는 조건(온도·입자 수) 확인 → 변한 양(부피)과 압력의 관계 적용 → 분자 크기·운동처럼 바뀌지 않는 양 구별

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