5-7 열과 우리 생활 · 소주제 4 / 4
앞에서
먼저 알 개념은 이 단원의 앞부분에 있어요
초등에서 — 이 단원
다음에
열의 이동을 막는 것을 단열이라고 해요. 공기가 갇혀 있는 재료(스타이로폼 · 뽁뽁이 · 솜 · 깃털)와 진공은 열을 잘 전달하지 않아요. 따뜻한 물이 담긴 컵을 여러 재료로 감싸 보면, 공기가 많이 갇힌 재료로 감쌀수록 물이 오래 따뜻해요.
감싸서 비교하기
자료 · 계산 식는 빠르기는 감싼 것마다 정한 어림 값(시간 상수), 사진 위키미디어 공용(열화상 · 이중 유리 창 · 보온병 특허 그림 · 프라이팬)
해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 — 알루미늄 포일 · 수건 · 뽁뽁이 · 스타이로폼 상자 · 보온병 가운데 물이 가장 오래 따뜻한 것은? ▶ 1시간 흘려 보기로 확인해요.
우리 생활에서도 단열을 이용해요.
- 이중 유리 창 · 단열재를 넣은 벽 — 유리 사이의 공기층과 벽 속 단열재가 집 안의 열이 밖으로 빠져나가는 것을 막아요.
- 보온병 — 두 겹 벽 사이를 진공으로 만들어 전도 · 대류를 막고, 은빛 벽으로 복사를 막아요.
- 아이스박스 · 보냉 가방 — 바깥의 열이 안으로 들어오지 못하게 막아 차가운 것을 차갑게 지켜요.
- 패딩 점퍼 — 깃털 사이에 갇힌 공기가 몸의 열이 빠져나가는 것을 막아요.
열화상 카메라로 본 두 건물 — 단열이 잘된 건물(오른쪽)은 파랗고, 단열재가 없는 건물(왼쪽 나무 뒤)은 벽으로 열이 많이 빠져나가 밝게 보여요
사진 Passivhaus Institut · CC BY-SA 3.0
생활 속 단열
자료 · 계산 식는 빠르기는 감싼 것마다 정한 어림 값(시간 상수), 사진 위키미디어 공용(열화상 · 이중 유리 창 · 보온병 특허 그림 · 프라이팬)
해 볼 것 · 카드를 하나씩 눌러 무엇이 열의 이동을 막는지 읽어 보세요.
집의 단열 3D
자료 · 계산 코드로 그린 설명용 모형 — 열관류율 U 는 건축 편람 · 단열 기준 수준의 어림 값, 열화상 사진 Passivhaus Institut(CC BY-SA 3.0)
해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 — 단열재를 넣은 벽과 삼중 유리 창으로 바꾸면 빠져나가는 열은 얼마나 줄어들까요? 열화상 카메라로 보고, 벽 속 · 창 속도 열어 봐요.
단열을 이용하면 온도를 오랫동안 일정하게 유지하는 장치를 만들 수 있어요. 재료 · 겹 수 · 뚜껑을 바꿔 가며 설계하고, 만들어 재 보고, 고쳐 봐요.
보온 · 보냉 장치 만들기
자료 · 계산 식는 빠르기는 감싼 것마다 정한 어림 값(시간 상수), 사진 위키미디어 공용(열화상 · 이중 유리 창 · 보온병 특허 그림 · 프라이팬)
해 볼 것 · 감쌀 재료를 안쪽부터 세 겹까지 골라 보세요. 그냥 컵 · 보온병과 견줘 보고, 마음에 드는 장치는 이름을 붙여 카드로 저장해요.
보온병은 ① 두 겹 벽 사이를 진공으로 만들고 ② 벽을 은빛으로 만들어요. ①과 ②는 각각 어떤 열의 이동을 막을까요?
▸ 풀이 보기
① 진공에는 열을 전해 줄 물질이 없어서 전도와 대류를 막아요. ② 은빛 벽은 빛을 반사해서 복사로 이동하는 열을 막아요. 그래서 보온병은 따뜻한 것은 따뜻하게, 차가운 것은 차갑게 오래 지켜요.
단열을 이용한 예가 아닌 것은?