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1. 실험 목표 물과 소금물의 어는 점에는 어떤 차이가 있는지 배우기 위해 2. 준비물 아두이노 우노 브레드보드 점퍼선 방수온도센서 220옴 저항 PLX-DAQ 3. 사전학습 💡 순물질과 혼합물의 차이점은? 4db2629a-e16e-4bf3-a313-c73816bbb369 순물질이란 하나의 화학적인 구성을 가진 순수한 물질을 의미합니다. 예로, 순수한 물, 순수한 금속 등 무언가가 섞이지 않은 그 자체를 말합니다. 순물질은 녹는점, 어는점, 끓는점 등의 물리적인 특성이 일정하고 화학적인 반응에도 항상 동일한 반응을 보입니다. 혼합물이란 둘 이상의 화학적인 구성을 가진 물질들이 혼합되어 있는 물질을 의미하며 소금물, 공기, 탄산음료 등을 말합니다. 혼합물은 녹는점, 어는점, 끓는점 등의 물리적 특성에 차이가 생기며 물리적, 화학적인 반응에 각 성분들의 농도, 비율, 상호작용이 각기 달라집니다. 3️⃣ 실험 원리 💡 어는점의 원리는? 추운 겨울날 기온이 영하로 내려가게 되면 호수나 바다가 얼게 됩니다. 호수는 영하 0도가 되면 얼지만 바다는 영하 -2도가 되어야 얼기 시작합니다. 그 이유는 염분이 녹아있기 때문입니다. 소금을 넣으면 어는점이 낮아지는 이유는 소금에 Na(나트륨)과 CI ion(염화 이온)이 녹으면서 흡열 반응(열을 흡수함으로써 생기는 반응)이 일어나게 됩니다. 즉, 주위의 열을 가져가기 때문에 상대적으로 온도가 낮아지는 것입니다. 물에 소금을 넣으면 주변 온도보다 낮아지는 이유입니다. 4. 실험 방법 시험관에 물을 넣은 후 실험 시험관에 소금물을 넣은 후 실험 온도를 낮추기 위해 큰 그릇에 얼음, 소금, 약간의 물을 넣어줍니다. 시험관에 물(또는 소금물)을 넣습니다. 물을 넣은 시험관에 방수 온도 센서를 넣습니다. 시험관을 큰 그릇 안에 넣습니다. 5. 주의사항 실험중에 손대서 온도 올리지 않기 6. 실험결과 이번 실험에서 순수한 물과 소금물이 각각 얼 때의 온도를 측정했습니다. 방수 온도 센서를 사용해 두 가지 액체의 온도 변화를 관찰한 결과, 예상대로 소금물이 물보다 더 낮은 온도에서 어는 것을 확인할 수 있었습니다. 시험관에 물을 넣고 온도를 서서히 낮췄을 때, 0°C 근처에서 물이 얼기 시작했습니다. 반면, 소금물은 온도가 영하로 내려가도 바로 얼지 않고, 대략 -2°C에서 -4°C 사이에서 얼음이 형성되었습니다. 이는 염분이 물의 어는점을 낮추는 효과가 있다는 사실을 실험적으로 확인한 것입니다. 또한 실험 중 온도가 일정하게 유지되지 못하는 경우도 있었는데, 이는 실험 환경에 따라 온도 변화가 미세하게 달라졌기 때문입니다. 특히, 소금물이 얼기 시작할 때까지 더 긴 시간이 걸렸으며, 온도 변화가 일어나면서 주변 얼음이 서서히 녹는 모습을 볼 수 있었습니다. 이로 인해 소금물이 물보다 더 천천히 어는 점을 확인할 수 있었습니다. 7. 소감 이번 실험을 통해 물과 소금물의 어는점 차이를 직접 체험하면서 이론적인 지식이 실제 상황에서 어떻게 적용되는지를 명확히 이해할 수 있었습니다. 단순히 책으로 배우는 지식과 달리, 실제 데이터를 측정하고 분석하는 과정에서 과학적 탐구의 흥미를 느꼈고, 실험 수행 중 발생한 여러 변수들이 결과에 어떤 영향을 미치는지 파악할 수 있었습니다. 특히 이번 실험은 물과 소금물의 어는점이 다르다는 물리적 원리가 실생활에서 어떻게 활용되는지를 깨닫는 좋은 계기가 되었습니다. 예를 들어, 겨울철 도로에 염화칼슘이나 소금을 뿌려 결빙을 방지하는 이유가 소금이 물의 어는점을 낮춰주는 효과 때문이라는 것을 더 잘 이해할 수 있었습니다. 또한, 이 실험은 단순히 결과만을 도출하는 것이 아니라 순물질과 혼합물의 차이를 경험하며, 각기 다른 물질의 물리적 특성을 탐구하는 과정이 얼마나 중요한지 알게 해주었습니다. 실험 과정에서는 방수 온도 센서를 사용해 정확한 데이터 수집의 중요성을 깨달았습니다. 작은 실수나 부주의한 행동이 측정값에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 실험 중 손으로 시험관을 만지지 않도록 조심해야 했습니다. 이를 통해 과학 실험에서는 디테일한 주의와 정확한 절차가 매우 중요함을 배울 수 있었습니다. 또한, 온도 변화에 따른 반응을 실시간으로 기록하고 분석하면서, 과학적 실험에서 반복적인 측정과 데이터의 신뢰성 확보가 얼마나 중요한지 경험했습니다. 소금물의 온도 변화가 물과 다르게 천천히 일어나는 것을 보면서, 단순한 실험이지만 여러 번 반복해 결과를 비교하는 것이 의미 있다는 것도 깨달았습니다. 이번 실험을 통해 이론과 실제의 차이를 이해하고, 실험 환경에 따른 변수와 오차를 분석하는 능력을 키울 수 있었습니다. 앞으로도 이러한 실험을 통해 과학적 사고력을 높이고, 다양한 상황에서 이론을 응용하는 법을 탐구하고 싶습니다. 과학적 탐구 과정의 중요성을 다시 한 번 느끼며, 이 경험을 바탕으로 더 많은 실험과 연구에 도전해 보고 싶습니다.