물탑 쌓기 결과 A+

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목차

1. Title

2. Objective

3. Reagents & Apparatus

4. Theory
a. 밀도
b. 비중(=상대밀도)
c. 밀도 차이의 예

5. Procedure
a. 밀도가 서로 다른 설탕 용액 만들기
b. 물탑 쌓기

6. Caution

7. Results

8. References

9. Results

10. References

본문내용

3. Title
물탑 쌓기
4. Objective
밀도의 개념을 이해한 후, 설탕을 각각 다른 비율로 녹여 밀도가 서로 다른 용액을 제조한다. 물감으로 각 용액의 색을 달리 하여 여러 층의 탑을 쌓음으로써 용액의 밀도의 상대적 크기를 비교한다.

6. Theory
a. 밀도
밀도는 단위부피당 물질의 질량[g/ml]을 의미한다. (밀도= 질량/부피) 모든 물질은 각기 다른 고유의 밀도가 있으며 동일한 상태일 때 같은 밀도를 가진다. 일반적으로 고체->액체->기체 상태로 변화하면서 부피가 증가하기 때문에 밀도는 고체>액체>기체 이다.
하지만, 예외적으로 물은 고체 상태일 때보다 액체 상태일 때 밀도가 더 크다. 그 이유는 수소결합 때문으로, 수소결합이란 전기음성도가 강한 2개의 원자 사이에 수소원자가 들어감으로써 생기는 화학결합이다. 얼음이 물이 되면서 이 육각형 구조의 수소결합이 끊어지면서 부피가 작아진다. 따라서 밀도가 커지며, 반대로 얼음은 수소결합으로 인해 물 분자가 육각형 구조를 이루기 때문에 공간이 최대가 되어 부피가 커진다. 따라서 물보다 밀도가 작아지며 물에서 얼음이 될 때 0℃에서 밀도그래프가 급격히 낮아지는 이유이다.
또한 물의 밀도는 4℃에서 최대가 된다. 그 이유는 쉬지 않고 움직이는 물 분자들은 서로의 빈틈을 비집고 모이다가 4℃정도의 온도에서 가장 많은 분자들이 모여 있게 된다. 4℃보다 낮은 온도에서는 움직임이 둔해지면서 더 이상 가까워 질 수 없어 결합상태를 바꾼다. 이렇게 물은 4℃에서 최소 부피, 최대 밀도를 가진다.

b. 비중(=상대밀도)
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참고 자료

고교생이 알아야 할 지구과학 스페셜, 물의 세 가지 상태
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=982621&cid=47340&categoryId=47340
과학용어사전, 비중
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1389575&mobile&cid=42566&categoryId=42566