드라이아이스의 과학

소개

드라이아이스의 과학

목차

드라이아이스에 올려놓은 숟가락이 딸가닥거리며 떨리는 까닭은?

1. 드라이아이스를 활주하는 물방울
2. 드라이아이스에서 발생하는 흰 연기의 정체는?
3. 드라이아이스의 밀도 측정
4. 드라이아이스 고체가 이산화탄소 기체로 변할 때 늘어나는 부피는 드라이아이스 부피의 몇 배인가?
5. 둥둥 뜨는 비누방울
6. 저온의 세계에서는?
7. 탐구문제

본문내용

드라이아이스를 가지고 하는 여러 실험을 통해 온도와 압력에 따른 물질의 상태변화에 대해 아는 것이 실험의 목표이다. 더불어 드라이아이스에서 나오는 흰 연기의 정체를 밝히고, 드라이아이스의 밀도를 구해보기도 한다. 비누방울을 이용하여 이산화탄소의 용해성과 밀도에 대해 알아본다. 또한, 직접 고체 드라이아이스와 기체 이산화탄소간의 부피차를 구해보기도 한다.

활동 1. 드라이아이스에 올려놓은 숟가락이 딸가닥거리며 떨리는 까닭은?

(1)드라이아이스에 여러 재질(나무, 플라스틱, 쇠)의 숟가락을 올려놓았을 때의 관찰한 내용

나무, 플라스틱에 드라이아이스를 올려놓았을 때는 별다른 반응이 나타나지 않는다. 그러나 쇠숟가락을 드라이아이스에 대보았을 때, 딸가닥거리는 큰 소리를 내며 숟가락이 진동함을 관찰할 수 있었다.

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8. 생활 속에서 드라이아이스의 성질을 이용하는 제품과 그 구조를 조사하고, 이용되는 원리를 설명해 보자.

① 제설기
물을 끓여서 수증기로 만들고, 수증기를 밖으로 뿜어내 작은 구름을 만든 후, 그 뒤에는 만들어진 구름에 드라이아이스를 뿌린다. 드라이아이스는 기체로 승화하면서 주위의 열을 흡수하는 흡열반응을 일으키므로, 드라이아이스 주변의 온도를 낮추어 응결핵 역할을 하게 된다. 결국 구름으로 존재하던 수증기가 응결핵인 드라이아이스에 달라붙어서 눈을 만들게 된다.

② 드라이아이스 세척기
작고 가는 펠릿형태의 드라이아이스를 만들어 세척하고자하는 대상물의 표면에 강제로 충돌을 시키면 제거하고자하는 이물질이 급속으로 동결하며, 온도차에 의하여 수축․균열 현상을 일으킨다. 드라이아이스는 위에서 서술했듯이 기체 이산화탄소로 승화하면서 주위의 열을 흡수하는 흡열반응을 일으키고, 그 결과 주변의 온도를 낮추기 때문이다. 수축․균열된 이물질과 세척대상물 사이의 틈으로 드라이아이스 펠릿이 침투하여 급속 기화되면 부피가 약 1000배 가량 팽창되어 세척대상물과 이물질이 격리되게 된다. 이를 세척기 노즐의 공기압
으로 불어 대상물의 손상 없이 이물질을 분리시켜 세척한다. 반도체 및 전자산업, 자동차 및 부품산업, 제철, 제강 및 조선 등의 다양한 산업용 장비를 세척하는 데 사용된다고 한다

참고자료

· 탐구문제 8번 참고
· http://www.123rere.com/yulrinmadang/main5_read.asp?idx=28021&page=1&group=&field=&words=(한국생명과학연구소)