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에너지


- 일을 할 수 있는 능력


에너지의 종류


빛에너지

빛이 가지고 있는 에너지

핵에너지

원자핵이 분열이나 융합할 때 발생하는 에너지

운동 에너지

운동하는 물체가 가지고 있는 에너지

화학 에너지

화학 결합에 의해 물질 속에 저장되어 있는 에너지

열에너지

열의 형태로 된 에너지로, 물질의 온도나 상태를 변화시키는 에너지

전기 에너지

전자의 이동에 의해 발생하는 에너지

위치 에너지

높은 곳에 있는 물체가 가지고 있는 에너지

파동 에너지

지진파, 전자기파, 음파 등 파동이 가지고 있는 에너지


에너지의 전환


- 한 종류의 에너지는 다른 형태의 에너지로 바뀔 수 있으며, 이것을 에너지 전환이라고 한다.


1. 자연에서 일어나는 모든 변화는 에너지를 필요로 한다.


2. 에너지 전환 시 빛, 열, 소리, 압력 등 다양한 형태로 에너지가 방출되거나 흡수된다.


자연 현상에서의 에너지 전환


태풍

  • 태양 에너지 → 열에너지(증발) → 위치 에너지(구름) → 운동 에너지(비와 바람)


화산

  • 지구 내부의 열에너지 → 역학적 에너지(용암, 화산재 등)


지진

  • 지구 내부의 열에너지 → 운동, 위치 에너지(지각의 운동) → 파동 에너지(지진파)


광합성

  • 빛에너지 → 화학 에너지


일상생활에서의 에너지 전환


▶ 화학 에너지(음식물) → 화학 에너지(근육)→열, 운동에너지


▶ 전기 에너지 → 화학 에너지(충전) → 소리 에너지(통화)


▶ 화학 에너지(연료) → 열에너지(연소) → 운동 에너지


▶ 전기 에너지 → 열에너지


여러 가지 에너지의 전환과 이용 형태

  • 에너지는 한 형태에서 다른 형태로 전환되며, 이를 이용하여 생활에 필요한 여러 가지 에너지를 얻는다.


교과서 탐구 - 에너지 전환을 이용한 발전 기구 만들기


탐구 과정


1. 감도가 좋은 전동기의 축에 2발 커넥터를 연결하고, 발광 다이오드를 2발 커넥터에 꽂아 연결한다.

2. 발광 다이오드와 연결한 전동기의 축을 손으로 돌려 다이오드에 불이 켜지는지 확인한다.

3. 전동기를 분해하여 내부가 어떤 구조로 되어 있는지 관찰해 보자.


탐구 결과


1. 발전 기구에서의 에너지 전환


  • 발전기 : 회전 운동 에너지를 전기 에너지로 전환한다.
  • 발광 다이오드 : 전기 에너지를 빛에너지로 전환한다.


2. 발전기의 원리


코일 주위에 영구 자석을 놓고, 코일이나 영구 자석을 회전시키면 코일에 전류가 흐르게 된다. 코일의 손잡이를 돌리면 전류가 생기는 것은 발광 다이오드에 불이 켜지는 것으로 확인할 수 있다.


교과서 탐구 - 에너지 전환을 이용한 발전 기구 만들기


에너지의 보존과 절약


1. 에너지는 한 물체에서 다른 물체로 이동하거나 형태가 전환되지만 새로 만들어지거나 사라지지는 않는다.

2. 에너지 보존 법칙 : 한 에너지가 다른 형태의 에너지로 전환될 때 에너지는 새로 생기거나 소멸되지 않고, 그 총량이 일정하게 보존된다.

3. 자동차에서 에너지의 전환과 보존 : 자동차나 선박 등에 사용되는 내연 기관은 열에너지의 19% 정도만 운동 에너지로 바꿀 수 있다. 나머지 81%는 배기가스와 쓸모없는 에너지로 변한다.



4. 에너지를 절약해야 하는 이유 : 에너지가 다른 형태로 전환되더라도 그 총량은 변하지 않지만, 점차 효용성이 낮은 원하지 않는 형태의 에너지로 전환되기 때문에


관련문제

문제

01

다음 중 에너지에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

선택지

① 에너지는 일을 할 수 있는 능력이다.

② 에너지는 한 형태에서 다른 형태로 전환될 수 있다.

③ 자연에서 일어나는 모든 변화는 에너지를 필요로 한다.

④ 에너지는 한 물체에서 다른 물체로 이동하거나 형태가 전환되기도 하고, 새로 만들어지거나 사라지기도 한다.

⑤ 에너지가 전환될 때 최종적으로 열에너지 등 다시 전환시키기 어려운 쓸모없는 에너지로 흘러간다.

정답 :

해설 :

에너지는 한 물체에서 다른 물체로 이동하거나 형태가 전환되지만 새로 만들어지거나 사라지지 않는다.

문제

01

다음 중 에너지를 흡수하는 과정이 아닌 것은?

선택지

① 밥을 먹는다.

② 배터리를 충전한다.

③ 주변 지층으로부터 압력을 받는다.

④ 어느 순간 지층이 끊어져 땅이 갈라지고 무너진다.

⑤ 열대 해상에서 증발한 수증기가 응결하여 태풍이 생긴다.

정답 :

해설 :

지각에서 열과 압력을 받는 것은 에너지를 흡수하는 과정이고, 지진이 일어나는 것은 에너지를 방출하는 과정이다.

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  7. 7.에너지와 환경

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