어떤 금속이 열전도가 빠른지 찾기 평택여자중학교 10238 김수민

저의 주제는 ‘어떤 금속이 열을 잘 전도하는가?’ 입니다.

주제 선정 이유 과학이 많이 발달된 지금, 가정에서 많이 이용하는 가스레인지. 시중에서는 가스레인지의 열온도를 이용한 허위광고를 하여 판매하는 경우가 허다하다고 들었다. 그치만 열온도는 음식을 요리하는데 있어서 별로 그렇게 중요한 요소가 아니고, 조리기구의 금속제가 더욱 중요하다고 판단하였다. 또 배가고파서 열을 이용한 요리를 하고 싶을 때 더 빠르게 요리하여 먹고 싶었다.

목차 탐구 동기 탐구 계획 선행 연구 탐구 결과 및 결론 도출 느낀점

탐구 계획_가설 설정 1.스테인리스, 알루미늄, 중금속, 철 4가지의 금속 중 중금속의 열전도율이 제일 높을 것이다. 2.스테인리스 금속이 열전도율이 제일 낮을 것이다.

서로 다른 금속제로 이루어진 냄비 4종류로 물을 끓여 어느 금속제로 이루어진 냄비가 가장 먼저 끓는지 탐구한다. 탐구 계획_탐구 내용 서로 다른 금속제로 이루어진 냄비 4종류로 물을 끓여 어느 금속제로 이루어진 냄비가 가장 먼저 끓는지 탐구한다.

탐구 계획_실험준비물 500ml 컵 양은냄비, 스테인리스냄비, 알루미늄 냄비, 철 냄비, 가스레인지 타이머

4개의 금속 냄비(스테인리스, 알루미늄, 철, 중금속)에 모두 다 같은 양의 물 500ml를 준비한다. 탐구 계획_실험 방법(1) 4개의 금속 냄비(스테인리스, 알루미늄, 철, 중금속)에 모두 다 같은 양의 물 500ml를 준비한다.

탐구 계획_실험 방법(2) 타이머를 준비한다.

탐구 계획_실험 방법(3) 불의 크기를 같게 해준다.

불을 킴과 동시에 타이머의 시작버튼을 눌러준다. 탐구 계획_실험 방법(4) 불을 킴과 동시에 타이머의 시작버튼을 눌러준다.

이때 물을 끓는 정도는 물이 끓는 소리가 들리는 것으로 정한다. 탐구 계획_실험 방법(5) 물이 끓는 냄비를 순서대로 확인한다. 이때 물을 끓는 정도는 물이 끓는 소리가 들리는 것으로 정한다.

물이 끓는 소리가 들릴 때 타이머를 측정한 후 바로 기록한다. 탐구 계획_실험 방법(6) 물이 끓는 소리가 들릴 때 타이머를 측정한 후 바로 기록한다.

탐구 계획_실험 방법(7) 내가 설정한 가설과 결과를 비교한다.

내가 정한 가설과 결과가 다를 경우 가설을 다시 설정한다. 탐구 계획_실험 방법(8) 내가 정한 가설과 결과가 다를 경우 가설을 다시 설정한다.

선행 연구_중금속의 뜻 비중이 약 4.0~5.0 이상인 금속. 크롬(7.1)·철(7.9)·니켈(8.8)·구리(8.9)·아연(6.9)·카드뮴(8.7)·주석(7.3)·수은(13.5)·납(11.3) 등이 있다.(괄호 안은 비중) 대부분의 중금속은 지각내의 함유량이 0.1%이내이며 이러한 중금속 중 구리, 아연, 니켈, 코발트 등은 생명체에 없어서는 안되는 필수원소이며 납이나 수은 등은 아직 생명 유지 기능이 알려져 있지 않는 비필수원소로 분류되고 있다.

선행 연구_ 중금속이 우리 몸에 미치는 영향 중금속 가운데는 인체에 해로워 음식물·음료수·대기 중의 농도가 규제되는 것이 있다. 특히 수은, 구리, 아연, 카드윰, 크롬 등은 독성도 강하고 자주 접할 수 있는 금속이기 때문에 주요 환경오염물질로 간주되고 있다. 중금속은 암석의 풍화작용, 광석과 금속의 제련과정, 금속과 금속화합물의 이용과정, 생활쓰레기 및 산업 폐기물 처리장, 침출수, 그리고 중금속을 함유한 배설물 등을 통해 환경 중으로 배출된다. 중금속은 일단 버려지면 소멸되지 않고 오래도록 환경에 남아 순환하는 지속성 오염물질에 속한다. 생물체내에 농축되거나 먹이사슬을 따라 그 농도가 점점 커지기도 한다. 사람이 물이나 식품을 통해 중금속을 섭취하면 분해되지 않고 체내에 그대로 축적돼 소화기관과 신장 등 장기에 만성 장애를 일으키는 등 인체에 치명적인 해를 줄 수 있다. 예를 들면 납(Pb)은 체내에 축적되어 신경계통에 심한 손상으로 인한 신경위축, 뇌성마비, 발육장해등이 있고, 카드뮴(Cd)은 이타이이타이병을 발생시켜 심장 및 신경계 영향, 골다공증, 돌연변이의 악영향을 가지고 있다.

선행 연구_금속 별 열전도율

탐구 결과 중금속: 6분 14초.66 스테인리스: 6분 50초.18 알루미늄: 10분 5초.66 철: 5분 48초.70

탐구결과_그래프

철로 이루어진 냄비를 이용하면 열전도율이 높아 불을 이용한 음식을 빨리 해먹을 수 있다. 결론도출 철로 이루어진 냄비를 이용하면 열전도율이 높아 불을 이용한 음식을 빨리 해먹을 수 있다. 따라서, 중금속의 열전도율이 가장 높을 것 이라는 설정도 틀렸고, 스테인리스의 금속이 열전도율이 제일 낮을 것이라는 설정도 틀렸다. 이는 스테인리스와 알루미늄의 열전도율은 낮다는 것을 알 수 있으므로 요리를 해먹을 때는 철이나 양은냄비를 이용하여 요리하면 더 적은 시간 안에 요리를 할 수 있다는 것을 알았다.

느낀점 열전도율이 높은 금속제로 된 냄비를 찾고, 앞으로 음식을 해먹을 때 가장 유리한 냄비를 선택할 수 있게 된 것 같다. 나의 예상과 다른 결과에 적잖은 당황함도 있었지만 이번 실험이 나에게 도움이 된 것 같다. 다음에도 재밌는 주제를 가지고 탐구를 또 한번 하고 싶다.

감사합니다.