열과 열평형·비열

무엇의 뿌리인가

중학교 1~3학년군 성취기준 [9과03-01]~[9과03-03](교과서 편제상 중1)에 해당한다. 초등학교에서 온도가 다른 두 물체가 닿으면 온도가 같아지는 것을 관찰했다면, 이 계단은 그 현상에 이름과 규칙을 붙인다. 온도는 얼마나 뜨거운지를 나타내는 값이고, 열은 온도 차이로 인해 이동하는 에너지로 전도·대류·복사로 전달된다. 두 물체의 온도가 같아져 알짜로 이동하는 열이 없는 상태가 열평형이다. 같은 열을 받아도 물질에 따라 온도가 변하는 정도와 부피가 늘어나는 정도가 다르다(교육부 고시 제2022-33호 과학과 교육과정 기반).

뿌리 자가 점검

두 물체를 맞대었을 때 나중 온도를 두 온도의 합으로 구할 수 없는 까닭을 말할 수 있는가. 금속 숟가락이 차갑게 느껴지는 것과 데워진 공기가 위로 올라가는 것은 각각 어떤 열의 이동인가.

여기서 흔히 생기는 구멍

열과 온도를 같은 양으로 보는 구멍이 대표적이다. 두 물체의 온도를 더하거나 평균 내어 나중 온도로 삼거나, 이동한 열의 양을 ℃로 답하는 것이 그 모습이다. 온도가 같아진 뒤에도 열이 한쪽으로 계속 이동한다고 보는 것도 흔하다. 또 빨리 식은 물체가 항상 열을 더 잃었다고 보는 것도 조심해야 한다. 온도가 변하는 속도와 이동한 열의 양은 주변 조건과 물질의 종류·양을 함께 살펴야 판단할 수 있다.

이 개념의 유형 정리