투명 아세테이트
열 흡수 필름
▶ 실험을 시작하기 전에 학생들은 조별로 두 필름이 어떻게 다른지 관찰한다.
▶ 10분 동안 전등 불빛을 비추면 두 온실의 기온이 어떻게 변할지 예상해 보게 한다. 학생들은 자신이 그렇 게 예상한 이유는 무엇인지 발표한다.
▶ 10분 동안 1분 간격으로 온도의 변화를 관찰하고 온실 내부의 기온이 어떻게 변화했는지 기록한다.
시간(분) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
온도(℃) 온도(℃)
과정 3)의 실험 방법
l 이 필름과 색깔이 같은 검정 비닐(예. 물건 담는 비닐)을 이용하여 실험해 본다.
(단지 검정색이기 때문에 기온이 높아진 것이라면, 검정 비닐로 해도 동일한 결과가 나와야 할 것이다. 검정 비닐을 썼을 때 온도가 덜 높아지면 앞의 필름은 검정 비닐과 다른 특성이 있는 것으로 볼 수 있다.)
l 색깔이 다른 두꺼운 종이로 온실을 덮고 동일한 온도 변화가 있는지 확인해 본다.
(단지 내부/외부의 공기 차단 효과만으로 내부의 기온을 높여준 것이라면, 여러 색의 종이를 덮었을 때 앞의 필름을 사용한 경우와 동일한 결과가 나와야 할 것이다. 종이를 덮었을 때
과정 3)의 실험 결과 실험 결과
재료별로 1분 간격으로 10분 동안 온도변화를 관찰하여 온도가 어떻게 변화했는지 기록해보자
시간(분) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
온도(℃) 온도(℃)
- 열 흡수 필름의 특성
이 수업에 사용한 검은 색 필름은 자동차의 썬팅용 필름으로 판매하는 비 반사 상부 염색(top-dyed) 필름 이다. 즉, 필름의 한 쪽 면을 염색하여 태양 광선을 흡수하여 태양 광선을 차단하게 한 것이다. 이 필름의 자외선 차단율은 99%, 적외선 차단율은 5 ~ 10%이다. 즉, 자외선을 차단하여 자동차 탑승자를 자외선으 로부터 보호해 주는 기능을 한다. 반면 적외선 에너지는 90% 정도 흡수하는데, 이를 다시 외부로 방출하 게 되므로 온실 내부를 가열시킬 수 있는 것이다. 열 흡수 필름의 적외선 에너지 흡수 및 재방출 기능은 대기 중의 이산화탄소와 같은 온실 기체가 태양광선 및 지표에서 방출된 의 적외선 에너지를 흡수하여 재방출하는 것과 유사한 효과를 표현할 수 있다.
(2) 활동지 4,5-1: 왜 온실효과라고 부를까요?
학년 반 모둠명 모둠원
온실효과 실험장치
학습목표
-1. 열 흡수 필름을 이용하여 만든 온실과 투명한 필름으로 만든 온실의 차이점을 비교하여 온실 효과 가 무엇인지, 왜 온실 효과라고 하는지 이해한다.
2. 실험의 온실에서 온실 효과가 나타나는 원인을 추리하여 온실 효과를 내는 물질은 어떤 특성을 가 져야 하는지 탐색할 수 있다.
자료 1.
1) 10분 동안 1분 간격으로 온도의 변화를 관찰하고, 온실 내부의 기온이 어떻게 변화 했는지 기록해 봅시다.
시간(분) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(투명아세테이트)
온도(℃) 24.9 26.5 27.7 28.5 28.8 29.1 29.2 29.4 29.6 29.6 29.7 (염색필름)
온도(℃) 24.9 25.0 25.7 26.8 27.4 27.9 28.3 28.5 28.5 28.5 28.7
2) 두 온실의 내부 온도 변화가 다르게 나온 까닭이 무엇인지, 그리고 두 온실에서 내부의 온도 를 높이는 과정은 어떻게 다른 것인지 조별로 토의해 봅시다. (모둠장은 모둠원의 의견을 종 합하여 밑의 칸에 기입하고 발표합니다.)
초기 - 온실효과 : 투명아세테이트 > 검은 필름
결과 - 처음에는 투명아세테이트의 온도가 빨리 올라가서 투명아세테이트로 만든 온실이 더 높을 줄 알았는데 나중에는 염색 필름으로 만든 온실의 온도가 더 빨리 상승함을 알 수 있었다.
일정시간이 지나면 검은 필름이 온실효과를 보여준다.
3) 과정 2)에서 제시한 토의 결과로 제시한 주장이 타당함을 설득하기 위한 2차 실험을 구상하 고 실행할 것임을 알아야 합니다.
▶ 실험을 설계하기 전에 먼저 적절한 가설을 기록합니다.
검은색이 열을 흡수할 것이므로 검은색 필름이 가장 온도가 높을 것이다.
▶ 재료 별로 1분 간격으로 10분 동안 온도변화를 관찰하여 온도가 어떻게 변하는지 기록해 봅시다.
시간(분) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(열흡수필름)
온도(℃) 23.0 23.2 23.8 24.4 24.9 25.3 25.6 25.8 26 26.2 26.3 (비닐봉지)
온도(℃) 22.8 25.1 26.9 25.7 26.2 26.6 27 27.4 27.4 27.6 27.7 (투명한 필름)
온도(℃) 23.7 24.1 25 28 28.7 29.3 29.7 30 33.3 30.4 30.5
4) 만약 지구의 대기권에도 이러한 현상을 내는 대기층이 존재한다면, 그 공기층은 과연 어떤 성질을 가진 것일까요? 적어 봅시다.
적외선을 흡수하게 하는 성질을 가진 공기층일 것이다. - 성층권 이전 실험에서 투명한 필름의 따뜻한 공기를 덜 빼서 오차가 생겼다.