대류상자에 바람은 왜 생길까?

【 실험 9 】 대류상자에 바람은 왜 생길까?

□ 목 표 : 따뜻한 공기와 찬 공기가 있을 때 공기가 움직이는 방향과 그 까닭을 말할 수 있다.

□ 미리 생각해 보기

주위보다 온도가 높은 공기는 상승하게 된다(저기압). 상승하던 공기는 점점 온도가 낮아지고 무거워져 다시 하강하게 된다(고기압). 이런 대류현상은 두 곳의 온도차가 있을 때 이를 해소하기 위해 일어나는 평형화 과정이다.

□ 준비물

대류 상자 1개, 향, 작은 비커 2개, 얼음조각, 모래, 굵은 소금, 도화지 1장, 샬레 2개, 셀로판테이프, 촛불, 삼발이

□ 활동과정

[활동 1]
왼쪽 그림과 같이 대류상자 안에 장치하고 향불을 넣어서 향 연기가 어떻게 움직이는지 관찰한다.
(한쪽에는 촛불을, 다른 한쪽에는 얼음조각을 담아서 삼발이 위에 올려놓는다)

〔활동 2]
① 대류상자 한쪽에는 햇빛에 가열된 모래를 비커에 담아 놓는 다.
② 다른 한쪽에는 소금을 뿌린 얼음 조각을 담은 비커를 놓는다.
 ③ 상자 위에 뚫린 2개의 구멍에 종이로 만든 원통을 꽂아두고 모래와 얼음 사이에 향을 피우고 향 연기의 움직임을 관찰한다(대류상자에 틈이 없게 하며, 모래와 얼음을 담은 샬레는 단면적이 큰 것이 실험이 잘 된다. 또한 향 연기의 이동을 뚜렷이 보기 위해서는 모래와 얼음물의 온도 차가 커야 하므로 햇볕을 쬐기 어려울 경우 모래는 철판 위에 놓고 알콜램프로 가열해서 사용하는 것이 좋다.).

□ 과제 탐구

1. 대류상자 안에 얼음과 더운 모래 그릇을 넣은 것은 무엇을 알아보기 위함인가?
2. 대류상자 안의 향 연기의 움직임은 어떠한가?
3. 공기의 흐름을 바람이라고 한다면 대류상자 안에 바람이 분다고 말할 수 있는가?

□ 참고 자료

○ 바람
공기의 일부가 지표면에서 따뜻해지면 가벼워져서 상승하게 되고 상공에서 공기는 온도가 내려가면서 무거워져서 다시 지표면으로 내려오게 된다.
이와 같이 온도의 변화에 따라 기압이 변함으로서 대류현상이 나타나며 이때의 공기의 움직임을 바람이라고 한다.

○ 해 풍
낮에는 고체인 육지가 액체인 바다보다 빨리 데워지므로 그 위의 공기도 빨리 데워져서 위로 상승하게 되고 그 빈자리에 바다의 찬 공기가 흘러드는 것

○ 육풍

밤이 되면 빨리 차가워진 육지의 공기가 천천히 식는 바다 쪽으로 이동하는 것. 지온과 수온의 하루 중 변화량은 지면의 온도가 수면의 온도보다 빨리 변한다. 낮에는 지면의 온도가 더 높고, 밤에는 수면의 온도가 더 높다. 지면과 수면의 온도가 변함에 따라 지면과 수면 위의 공기의 온도도 변한다. 따라서 낮과 밤에는 해안가에서 부는 바람의 방향이 다르게 나타난다.

  

* 이 실험은 발달장애 아이들과 할 수 있는 좋은 실험입니다. 실험을 하시는 선생님의 창의력이 더해지면 매우 좋은 실험이 될 것 같습니다. (제가 한 실험)

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