📚 쉽고 명쾌한 풀이 1️⃣ 압력은 '단위 면적에 작용하는 힘의 크기'이므로, 압력을 나타내는 단위가 따로 있어요. 2️⃣ 대표적인 압력의 단위로는 파스칼(Pa)과 기압(atm)이 있어요. atm은 지구 대기가 누르는 압력(1기압)을 기준으로 만든 단위예요. 3️⃣ cm는 길이의 단위이고, g은 질량의 단위이므로 압력을 나타낼 수 없어요.
❌ 오답 노트 ① ㄴ(cm)은 길이의 단위라서 압력 단위가 아니에요. ③, ④ ㄴ, ㄹ이 섞여 있어 압력 단위만 고른 조합이 아니에요. ⑤ ㄴ과 ㄹ은 압력의 단위가 아니므로 전부 포함하면 틀려요.
💡 핵심 개념 정리 압력의 단위에는 파스칼(Pa), 기압(atm) 등이 있어요. 물리량마다 알맞은 단위가 정해져 있다는 것을 기억해요!
🌟 실생활 속 과학 일기예보에서 '기압이 높다/낮다'라고 말할 때의 기압도 바로 대기의 압력을 나타내는 단위예요.
2.난이도 보통
밀폐된 용기 속 기체가 용기 벽에 압력을 작용하는 근본적인 원인으로 가장 적절한 것은?
①기체 입자들끼리 서로 강하게 끌어당기기 때문이다.
②기체 입자가 끊임없이 운동하면서 용기 벽에 충돌하기 때문이다.
③기체 입자의 크기가 액체나 고체 입자보다 항상 크기 때문이다.
④기체 입자가 중력에 의해 아래로만 이동하기 때문이다.
⑤용기 벽이 기체 입자를 밀어내는 힘을 스스로 만들어 내기 때문이다.
정답·해설 보기
정답: ②번
🎯 정답: 2번
📚 쉽고 명쾌한 풀이 1️⃣ 기체 입자는 고체나 액체 입자와 달리 매우 빠르고 자유롭게, 불규칙한 방향으로 계속 운동해요. 2️⃣ 이렇게 움직이던 입자가 용기의 벽에 부딪히면 벽에 순간적으로 힘을 전달해요. 3️⃣ 수많은 입자가 매 순간 벽 여기저기에 충돌하기 때문에, 그 충돌들이 합쳐져서 압력이 나타나는 거예요.
❌ 오답 노트 ① 기체 입자 사이의 인력은 매우 약해서 압력의 원인이 아니에요. ③ 입자의 크기는 압력의 원인과 관계없어요. ④ 기체 입자는 중력뿐 아니라 사방으로 자유롭게 운동해요. ⑤ 벽 스스로 힘을 만드는 것이 아니라 입자의 충돌을 받는 것이에요.
💡 핵심 개념 정리 기체의 압력은 '기체 입자가 벽에 충돌'하기 때문에 생기는 현상이에요. 입자 운동이 압력의 근본 원인이랍니다.
🌟 실생활 속 과학 자동차 타이어가 팽팽하게 유지되는 것도 타이어 속 공기 입자들이 끊임없이 안쪽 벽에 충돌하며 압력을 만들어 내기 때문이에요!
3.난이도 보통
진공 상태(입자가 거의 없는 빈 공간)에서 압력에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?
①진공에서는 입자가 없으므로 벽에 충돌하는 입자가 없어 압력이 거의 0이다.
②진공에서는 입자의 운동이 매우 활발해져서 압력이 매우 크다.
③진공에서는 압력의 방향이 한쪽으로만 쏠린다.
④진공은 압력이 무한대인 상태를 의미한다.
⑤진공에서도 입자 사이의 인력 때문에 압력이 발생한다.
정답·해설 보기
정답: ①번
🎯 정답: 1번
📚 쉽고 명쾌한 풀이 1️⃣ 압력은 기체 입자가 벽에 충돌해야 생기는 힘이에요. 2️⃣ 진공은 입자가 거의 존재하지 않는 빈 공간이므로, 벽에 부딪힐 입자 자체가 없어요. 3️⃣ 충돌하는 입자가 없으니 벽에 작용하는 힘도 거의 없고, 따라서 압력도 거의 0이 돼요.
❌ 오답 노트 ② 입자가 없는데 운동이 활발할 수는 없어요. ③ 진공에서는 압력이 특정 방향으로 쏠릴 입자 자체가 없어요. ④ 진공은 압력이 매우 작은(0에 가까운) 상태이지 무한대가 아니에요. ⑤ 진공에는 인력을 작용할 입자 자체가 거의 없어요.
💡 핵심 개념 정리 압력은 입자의 충돌로 생기므로, 입자가 거의 없는 진공에서는 압력이 거의 0이에요.
🌟 실생활 속 과학 우주 공간은 공기 입자가 거의 없는 진공에 가까워서 압력이 지구 대기압보다 훨씬 낮아요. 그래서 우주복은 몸 안팎의 압력 차이를 견디도록 특수하게 설계돼요!
4.난이도 어려움
다음은 기체의 압력에 대해 학생들이 나눈 대화이다.
민준: 기체의 압력은 입자가 벽에 충돌할 때 생기는 거야. 서아: 맞아, 그래서 온도가 높아지면 입자 운동이 활발해져서 압력이 커질 수 있어. 하늘: 용기의 부피를 줄이면 입자가 벽에 부딪히는 빈도가 늘어나서 압력이 커질 수 있어. 지우: 기체의 압력은 항상 용기의 아래쪽 벽에서만 가장 크게 나타나.
옳지 않게 말한 학생은?
①민준
②서아
③하늘
④지우
⑤옳지 않게 말한 학생이 없다.
정답·해설 보기
정답: ④번
🎯 정답: 4번
📚 쉽고 명쾌한 풀이 1️⃣ 민준의 말처럼 기체 압력은 입자가 벽에 충돌하면서 생기는 것이 맞아요. 2️⃣ 서아의 말처럼 온도가 높아지면 입자 운동이 활발해져 충돌 횟수와 힘이 늘어나 압력이 커질 수 있어요. 3️⃣ 하늘의 말처럼 부피가 줄어들면 같은 입자 수라도 충돌 빈도가 늘어나 압력이 커질 수 있어요. 4️⃣ 하지만 지우의 말은 틀렸어요! 기체 입자는 중력의 영향을 거의 무시할 만큼 자유롭고 빠르게 모든 방향으로 운동하기 때문에, 압력은 용기 벽의 모든 방향에 고르게 작용해요. 특정 벽(아래쪽)에서만 크게 나타나지 않아요.
❌ 오답 노트 민준, 서아, 하늘은 모두 압력의 원인과 영향 요인을 옳게 설명했어요. 지우만 압력의 방향에 대해 잘못 이해하고 있어요.
💡 핵심 개념 정리 기체 압력은 입자의 충돌로 생기며, 온도가 높을수록·부피가 작을수록·입자 수가 많을수록 커져요. 그리고 압력은 특정 방향이 아니라 벽 전체에 고르게 작용해요.
🌟 실생활 속 과학 둥근 풍선이 아래쪽만 눌리지 않고 사방으로 고르게 부풀어 오르는 모습에서 압력이 모든 방향으로 작용한다는 것을 확인할 수 있어요!
5.난이도 어려움
다음은 기체의 압력에 대해 학생들이 나눈 대화이다.
서준: 기체의 압력이 커지는 경우는 온도를 높이거나, 부피를 줄이거나, 입자 수를 늘리는 세 가지 경우가 있어. 하윤: 온도를 높이면 입자의 운동 에너지가 커져서 벽에 충돌하는 힘과 횟수가 모두 늘어나. 지민: 부피를 줄이면 입자 수는 그대로여도 같은 시간 동안 벽에 부딪히는 횟수가 늘어나서 압력이 커져. 예은: 입자 수를 두 배로 늘리면 압력은 항상 정확히 절반으로 줄어들어.
옳지 않게 말한 학생은?
①서준
②하윤
③지민
④예은
⑤없다
정답·해설 보기
정답: ④번
🎯 정답: 4번
📚 쉽고 명쾌한 풀이 1️⃣ 서준의 말처럼 온도 상승, 부피 감소, 입자 수 증가는 모두 압력을 커지게 하는 대표적인 요인이 맞아요. 2️⃣ 하윤의 말처럼 온도가 높아지면 입자의 운동 에너지가 커져 충돌 힘과 충돌 횟수가 모두 늘어나는 것도 옳아요. 3️⃣ 지민의 말처럼 부피를 줄이면 입자 수가 그대로여도 충돌 빈도가 늘어나 압력이 커지는 것도 옳은 설명이에요. 4️⃣ 하지만 예은의 말은 틀렸어요! 입자 수를 늘리면 압력이 커지는 것은 맞지만, '압력이 항상 정확히 절반으로 줄어든다'처럼 정확한 반비례 수치 관계로 단정할 수는 없어요. 중학교 과정에서는 입자 수·온도·부피와 압력 사이의 정성적인 증가·감소 경향을 이해하는 것이 핵심이에요.
❌ 오답 노트 서준, 하윤, 지민은 모두 압력에 영향을 주는 요인을 옳게 설명했어요. 예은만 실제로 배우지 않은 정확한 비례식을 단정적으로 잘못 말했어요.
💡 핵심 개념 정리 기체의 압력은 온도가 높을수록, 부피가 작을수록, 입자 수가 많을수록 커지는 경향이 있어요. 이는 입자가 벽에 충돌하는 횟수와 힘이 늘어나기 때문이에요.
🌟 실생활 속 과학 잠수부가 깊은 물속으로 내려갈수록 물의 압력이 커지는 것을 느끼는 것도, 위쪽에 있는 물 입자들이 누르는 무게(충돌)가 늘어나기 때문이에요. 압력은 우리 생활 곳곳에서 다양한 모습으로 나타난답니다!
6.난이도 어려움
부피와 온도가 일정한 밀폐 용기에 기체 입자를 추가로 주입하였다. 이때 용기 속 기체의 압력 변화와 그 까닭으로 가장 적절한 것은?
①압력이 증가한다. 단위 시간당 벽에 충돌하는 입자의 수가 늘어나기 때문이다.
②압력이 감소한다. 입자 사이의 거리가 멀어지기 때문이다.
③압력은 변하지 않는다. 입자 수는 압력에 영향을 주지 않기 때문이다.
④압력이 증가한다. 입자 하나하나의 크기가 커지기 때문이다.
⑤압력이 감소한다. 입자의 운동 속도가 느려지기 때문이다.
정답·해설 보기
정답: ①번
🎯 정답: 1번
📚 쉽고 명쾌한 풀이 1️⃣ 용기의 부피와 온도는 그대로인데 입자 수만 늘어난 상황이에요. 2️⃣ 입자 수가 많아지면 같은 좁은 공간 안에서 벽에 부딪힐 수 있는 입자가 더 많아지고, 단위 시간당 충돌 횟수도 늘어나요. 3️⃣ 충돌 횟수가 늘어나면 벽이 받는 압력도 커지므로, 압력은 증가해요.
❌ 오답 노트 ② 입자를 더 넣으면 부피가 같으므로 입자 사이 거리는 오히려 가까워져요. ③ 입자 수는 압력에 매우 중요한 영향을 줘요. ④ 입자를 추가한다고 입자 하나의 크기가 커지는 것은 아니에요. ⑤ 온도가 일정하면 입자의 평균 운동 속도는 변하지 않아요.
💡 핵심 개념 정리 부피와 온도가 일정할 때, 기체 입자 수가 늘어나면 벽과의 충돌 횟수가 늘어나 압력이 증가해요.
🌟 실생활 속 과학 풍선 안에 바람을 계속 불어 넣으면(입자 수 증가) 풍선이 점점 팽팽해지다가 결국 터지는 것도 이 원리 때문이에요!
7.난이도 어려움
자전거 타이어에 바람을 넣을 때 타이어 압력계로 압력을 측정한다. 다음 중 타이어 속 기체의 압력이 증가하는 경우로 가장 적절한 것은? (단, 타이어의 부피 변화는 무시할 수 있을 정도로 작다고 가정한다.)
①타이어 속 공기 입자의 수를 줄인다.
②타이어를 그늘지고 차가운 곳으로 옮겨 온도를 낮춘다.
③펌프로 공기를 추가로 주입하여 타이어 속 입자 수를 늘린다.
④타이어에 있는 밸브를 열어 공기를 일부 빼낸다.
⑤타이어의 온도와 입자 수를 그대로 유지한다.
정답·해설 보기
정답: ③번
🎯 정답: 3번
📚 쉽고 명쾌한 풀이 1️⃣ 타이어의 부피는 거의 변하지 않는다고 했으므로, 압력에 영향을 주는 것은 온도와 입자(공기) 수예요. 2️⃣ 펌프로 공기를 추가로 넣으면 타이어 속 공기 입자의 수가 늘어나요. 3️⃣ 입자 수가 늘어나면 같은 부피 안에서 벽(타이어 안쪽)에 부딪히는 횟수가 늘어나므로 압력이 증가해요.
❌ 오답 노트 ① 입자 수를 줄이면 충돌 횟수가 줄어 압력이 감소해요. ② 온도를 낮추면 입자 운동이 둔해져 압력이 감소해요. ④ 공기를 빼내면 입자 수가 줄어들어 압력이 감소해요. ⑤ 조건을 그대로 유지하면 압력도 그대로 유지될 뿐 증가하지 않아요.
💡 핵심 개념 정리 부피가 거의 일정할 때, 공기(입자) 수를 늘리면 충돌 횟수가 늘어나 압력이 증가해요.
🌟 실생활 속 과학 타이어 압력이 너무 낮으면 잘 굴러가지 않고, 너무 높으면 터질 위험이 있어서 적정 공기압을 유지하는 것이 중요해요!