[통합과학] 수소 핵융합 반응과 신재생 에너지 문제 2편 : 다양한 발전의 특징을 기억합시다

통합과학 4단원 '수소 핵융합 반응과 신재생 에너지' 문제 2편 입니다.

 

 

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[통합과학] 수소 핵융합 반응과 신재생 에너지 문제 1편 : 5가지 개념 체크리스트

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1편에서 언급했었던 5가지 개념체크리스트를 다시 언급해보겠습니다.

 

1. 태양 에너지는 어떻게 생성되는가?

 

2. 태양광 발전의 원리를 설명할 수 있는가?

 

3. 핵발전의 원리를 설명할 수 있는가?

 

4. 핵발전에서 쓰이는 '감속재'와 '제어봉'이 무엇인가?

 

5. 수소 연료 전지의 (-)극 / (+)극 에서 어떤 반응이 일어나는가?

 

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위 개념을 확인했다면 문제를 함께 살펴보면서 점검해봅시다.

 

 

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[해설] 제시된 그림은 '파력 발전' 입니다.

 

파력 발전의 원리는 무엇일까요?

 

파도가 치면 해수면이 움직여 공기실 내부에 있는 공기를 압축합니다.

 

그로 인해 형성된 공기의 흐름이 터빈을 돌려 전기 에너지를 생산하게 됩니다.

 

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파도는 항상 일정하게 칠 수 없으므로 전력 생산량은 불규칙적입니다.

(ㄱ 맞는 보기)

 

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파력 발전소에서는 대규모 전력 생산이 어렵습니다.

 

따라서 생산된 전력을 최대한 효율적으로 사용해야 합니다.

 

그러므로 보통 육지와 가까운 곳에 설치하게 됩니다.

 

또한 파력 발전소는 파도가 풍부한 연안 지역에 설치해야 하겠습니다.

 

이러한 점들을 미루어볼 때 ㄴ보기가 맞다고 볼 수도 있습니다.

 

하지만 ㄴ 보기가 틀렸다고 나와있었는데요,

 

출제자는 상대적인 비교로 ㄴ 보기를 생각해주길 바랬나봅니다.

 

파력 발전은 조력 발전에 비해서는 위치 선정이 쉽기 때문입니다.

 

논란의 여지가 있지만 이 정도로 하고 넘어갑시다.

 

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위 문제의 답은 ㄱ,ㄷ 입니다.

 

 

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[해설] A에서는 H2(수소)가 전자를 내놓으면서 H+가 됩니다.

 

그러므로 전자는 b 방향으로 이동하게 됩니다.

(ㄱ 틀린 보기)

 

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전자를 잃는 반응이 산화이므로 A에서 산화가 일어납니다.

 

B에서는 O2(산소)가 전자를 얻어 환원이 일어납니다.

(ㄴ 맞는 보기)

 

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전해질을 통해 이동하는 것은 H+ 수소 이온이므로 ㄷ은 틀린 보기입니다.

 

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위 문제의 답은 ㄴ 입니다.

 

 

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[해설] 태양으로부터 나오는 두가지 에너지가 무엇일까요?

 

열 에너지와 빛 에너지 입니다. 

 

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열 에너지에 의해 물이 증발하고 구름이 생성되면서 '퍼텐셜 에너지'를 만들어내게 됩니다.

 

이후 구름이 비나 눈이 되면서 퍼텐셜 에너지는 '운동 에너지'로 변환되겠습니다.

(ㄴ 맞는 보기)

 

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빛 에너지에 의해 광합성을 하게 되고 그 결과 '화학 에너지'를 만들어내게 됩니다.

(ㄷ 맞는 보기)

 

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위 문제의 답은 ㄱ,ㄴ,ㄷ 입니다.

 

 

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[해설] 바로 앞 문제에서 언급했듯이, 태양 에너지는 빛 에너지와 열 에너지로 전환될 수 있습니다.

 

열 에너지가 물의 증발과 바람을 일으키므로 ㉡이 열 에너지가 되겠습니다.

 

자연스럽게 ㉢은 빛 에너지 입니다.

 

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열 에너지에 의해 구름을 생성하면서 '퍼텐셜 에너지'로 전환됩니다.

 

빛 에너지를 받은 식물은 광합성을 통해 '화학 에너지'로 전환합니다.

 

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화력 발전의 발전 과정에서는 터빈의 운동에너지가 전기에너지로 전환됩니다.

 

그러므로 ㄷ은 틀린 보기입니다.

 

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위 문제의 답은 ㄴ 입니다.

 

 

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수고하셨습니다!