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Ⅰ. 탐구 주제
물체가 흡수하는 열에너지의 양은 물체의 색깔과 관련이 있는가?
Ⅱ. 탐구하게 된 동기
예전 학교 체육시간에 검정색 옷을 입은 적이 있었다. 그 날은 오히려 다른 날보다 온도가 낮은 날이었는데도 유난히 더 덥게 느껴졌었다. 그때까지 나는 입는 옷의 색깔은 온도와 관계가 없는 줄 알았었다. 그래서 확실한 해답을 알기 위해 이 주제를 가지고 탐구하게 되었다.
Ⅲ. 탐구를 통해 알아보고 싶은 점
1. 물체가 흡수하는 열에너지의 양은 물체의 색깔과 관련이 있는가?
2. 있다면, 어떠한 색깔의 물체가 열에너지를 많이 흡수하는가?
3. 없다면, 물체가 흡수하는 열에너지의 양은 무엇과 관련이 있는가?
Ⅳ. 탐구 실행 방법
1. 탐구를 실행한 절차
①‘물체가 흡수하는 열에너지의 양은 물체의 색깔과 관련이 없다’는 가설을 세우고 1차 실험을 한다.
②1차 실험의 결과를 표로 작성하고, 가설이 옳은지 판단한다.
③‘물체가 흡수하는 열에너지의 양은 물체의 색깔과 관련이 있으며, 어두운 색일수록 열에너지를 더 많이 흡수한다’고 가설을 수정하고 2차 실험을 한다.
④2차 실험의 내용과 결과를 사진으로 찍고, 수정한 가설이 옳은지 판단한다.
⑤여름에는 어떤 색깔의 옷을 입는 것이 시원할지 생각해보고, 실생활에 적용한다.
2. 탐구기간
①가설 설정 및 1차 실험: 2003.8.10.
②가설 수정 및 2차 실험: 2003.8.11.
3. 탐구방법: 실험 및 도표, 사진 자료 제시
Ⅴ. 탐구내용 및 결과정리
１. 1차 실험하기
⑴가설: 물체가 흡수하는 열에너지는 물체의 색깔과 관계가 없다.
⑵실험과정
①병 4개에 각각 흰색, 노란색, 파란색, 검정색 물감을 칠하고, 물을 반 정도씩 넣는다.
②각 병에 온도계를 꽂고 들어있는 물의 온도를 비슷하게 맞춘다.
③4개의 병을 빛이 잘 드는 곳에 둔다.
④처음 온도와 30분 후의 온도를 관찰한다.
병의 색깔
흰색
노란색
파란색
…(생략)
검정색
처음 온도(℃)
29.0
28.8
29.0
29.0
나중 온도(℃)
30.0
30.1
30.8
31.0
변화된 온도(℃)
1.0
1.3
1.8
2.0
⑶실험결과
이 실험의 가설대로라면 각 병마다 변화된 온도가 같아야 하는데, 약간의 차이였지만 모두 달랐다.
∴이 가설은 잘못된 것이다.
２. 2차 실험하기
⑴가설: 물체가 흡수하는 열에너지는 물체의 색깔과 관련이 있고, 어두운 색일수록 열에너지를 더 많이 흡수한다.
⑵실험과정
①3개의 작은 통에 각각 흰색, 파란색, 검정색 물감을 탄 물을 붓는다.
②물을 부은 통들을 냉동실에 넣고 얼린다.
③각 색깔의 얼음들을 샬레에 올려놓고 빛이 잘 드는 곳에 둔다.
④얼음들이 녹는 순서를 관찰한다.
⑶실험결과
큰 차이는 나지 않았지만 두 번째 사진에서는 검정색 얼음이 담긴 샬레의 윗부분에 물이 약간 넘쳐 있었고, 세 번째 사진에서는 검정색, 파란색 샬레에 물이 넘쳐 있었다. 그러므로 얼음이 녹은 순서는 검정색, 파란색, 흰색의 순이다.
∴수정한 가설대로 어두운 색의 얼음이 밝은 색의 얼음보다 열을 많이 흡수해서 더 빨리 녹았으므로, 이 가설은 옳은 것이다.
３. 결론
1차 실험에서 세운 가설은 거짓이었고, 2차 실험에서 수정한 ‘물체의 색깔이 어두울수록 열에너지를 더 많이 흡수한다’는 가설은 옳은 것이었다. 그러므로 여름에는 검정색 개통의 어두운 색깔 옷보다는 흰색 같은 밝은 색의 옷을 입는 것이 더 시원하다.
Ⅵ. 알게된 점 및 느낀 점
나는 지금까지 내 주위에서 일어났던 수많은 자연적, 과학적인 현상들을 당연한 것이라고 생각하며 무관심하게 지나쳤던 적이 매우 많았다. 그러나 그 중 몇 가지는 특별히 실험을 해보지 않았지만 잘못 알고 있었다는 것을 일상생활 속에서 우연히 깨달은 적도 있었다. 지금 생각해보면 그런 상황은 내가 탐구심이 부족해서 생기지 않았나 하는 생각이 든다. 그때그때에 궁금한 점이 생길 때마다 간단하게라도 그것을 탐구해 보았더라면 나는 아마 지금쯤 현재 내가 모르고 있는 수많은 것들을 알고 있었을지도 모른다. 이번에 탐구한 내용도 궁금증을 가진 지 꽤 오래되었지만, 그 때에도 그냥 그런가보다 하고 대충 지나쳤었다. 이번 탐구를 통해 물체의 색깔에 따라 흡수하는 열에너지의 양이 다르다는 사실을 알게 되었고, 실생활에 적용시킬 수 있었다. 앞으로도 방학숙제가 아니더라도 이것저것 탐구해보는 습관을 길러야겠다. 그러면 내 과학적인 지식도 풍부해지고, 사소한 일이더라도 생활하는데 많은 도움이 될 것이다.
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색갈에 따른 빛 흡수량.hwp
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