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철도 레일: 열팽창을 고려하여 간격을 두어 배치해 열팽창으로 인한 레일 휘어짐을 방지한다

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철도레일은 여름에 열을받아길이가 늘어나는것을 대비해 레일사이에 틈을 둔다 공간이없으면

레일이 휘거나들림발생위험

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예:온도계

그 원리:알코올이나 수은이 온도에 따라 일정하게 팽창하는 성질을 이용합니다. 유리관 속 액체 기둥의 높이로 온도를 측정합니다.

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20505 김가령 열팽창 예시 - 철도 레일의 이음새

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20505 김가령 열팽창 예시 - 철도 레일의 이음새

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철도 레일은 온도가 높아지면 열팽창하여 부피가 증가한다 이를 고려해 여름철 레일이 휘어지는 사고를 방지하기 위하여 레일 사이에 일정한 간격을 두어 설치한다.

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여름철 도로가 뜨거워지면 금속과 아스팔트가 팽창해서 균열이 생기지 않도록 이음새를 둔다. 이음새가 없으면 도로가 부풀어 올라 위험할 수 있다.

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철도 레일은 열팽창을 고려해 설계됩니다. 여름철에는 높은 온도로 인해 철이 팽창하고, 겨물철에는 수축하는데.이름 고 려하지 않으면 레일이 휘어지거나 파손될 수 있습니다.따라 서 철도 레일은 일정 간격으로 여유를 두어 팽창과 수축을 허 용합니다.이처럼 철의 열맹창을 합용한 구조는 안천한교통 시스템 유지에 필수적입니다.

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유리컵: 뜨거운 물을 갑자기 부으면 유리가 급격히 팽창해 깨질 수 있으므로, 열팽창을 고려해 설계해야 합니다.

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열팽창 예시 몇 가지 바로 줄게 👇

1. 철로 이음새

기차 철로는 여름에 열을 받아 늘어나고, 겨울엔 줄어들어.

그래서 철로 사이에 약간의 틈(이음새) 을 두는 거야. 안 그러면 늘어나서 휘거나 부서짐.

3. 전선 처짐

여름에 전선이 늘어나서 축 처지고,

겨울엔 수축해서 팽팽해져.

5. 병뚜껑 열 때 따뜻한 물 사용

금속 뚜껑은 열을 받으면 팽창해서 병보다 먼저 커져.

그래서 따뜻한 물로 데우면 뚜껑이 잘 열림.

7. 다리나 건물의 신축이음장치

다리 위나 고층 건물엔 금속이나 콘크리트가 열에 따라 팽창·수축해도 버틸 수 있게
신축이음장치를 넣어 둬.

9. 자동차 브레이크 디스크

브레이크 쓸 때 마찰로 열이 나서 팽창함.

그래서 재질이나 설계에서 열팽창 고려 안 하면 변형되거나 균열남.

원하면 일상생활 예시 위주로 더 짧고 간단하게 정리해줄까?

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철은 열을 받으면 팽창하니까,
기찻길을 깔 때 약간의 틈을 두어 여름에 늘어나도 휘지 않게 해.

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-여름에 타이어 속 공기가 팽창해서 압력이 올라감.

-겨울엔 공기가 수축해서 압력이 낮아짐

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철도의 레일은 일부러 틈을 두고 지어진다. 이유는 여름에 레일이 열팽창 할 수 있기 때문이다

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전선의 처짐

겨울에는 전선이 팽팽하지만,

여름에는 열로 인해 전선이 늘어나서 약간 처집니다.

이것도 열팽창의 예예요.

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생활 속에서 열팽창을 활용한 예로는 철로(기차 선로) 사이의 틈이 있어요.

👉 설명:
기차 철로는 여름에 온도가 올라가면 열팽창으로 길이가 늘어나고, 겨울에는 줄어듭니다.
그래서 선로를 깔 때 일정한 간격의 틈을 두어, 열에 의해 늘어나도 휘어지거나 뒤틀리지 않게 합니다.

요약:

예: 기차 선로 사이의 틈
이유: 열팽창으로 길이가 변할 때 선로가 휘어지지 않도록 하기 위해

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돌 – 낮에 햇빛을 받으면 빨리 뜨거워지고, 밤에는 빨리 식음.

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돌 – 낮에 햇빛을 받으면 빨리 뜨거워지고, 밤에는 빨리 식음.

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기차 선로(레일) 사이에는 약간의 틈을 두는데,
이는 여름에 온도가 올라가면 철이 팽창해 길이가 늘어나기 때문이야. 만약 틈을 두지 않으면, 선로가 더워질 때 구부러지거나 휘어질 수 있어

# data[].attributes.headline
유리병 뚜껑이 잘 안열릴 때, 뜨거운 물을 뚜껑 위에 잠시 흘려넣으면 금속 뚜껑이 조금 팽창하면서 유리병 몸통과의 사이가 느슨해져 뚜껑이 쉽게 열린다.

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유리병 뚜껑이 잘 안열릴 때, 뜨거운 물을 뚜껑 위에 잠시 흘려넣으면 금속 뚜껑이 조금 팽창하면서 유리병 몸통과의 사이가 느슨해져 뚜껑이 쉽게 열린다.

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조리기구 바닥은 열전도와 비열이 낮은 금

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조리기구 바닥은 열전도와 비열이 낮은 금속을 사용해 빠르게 가열하고, 손잡이 부분은 비열이 다르거나 단열 소재를 사용해 뜨거워지는 것을 막는 설계가 많습니다.

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여름에는 낮 동안 태양열을 많이 받아도 바닷물 온도는 크게 오르지 않아. 그래서 해안 지역은 기온 변화가 완만하고, 기후가 안정적이야 또, 온수매트나 보일러의 물도 비열이 커서 열을 오래 유지해 따뜻함이 오래가.

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비열 예시:물 – 비열이 커서 여름에 바닷물은 천천히 데워지고, 겨울에도 잘 식지 않음.

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물의 비열은 크기 때문에 여름에는 다른 땅이나 공기보다 천천히 데워지고, 겨울에는 식는 속도도 느리다. 그래서 바다는 여름에도 쉽게 뜨거워지지 않고, 겨울에도 쉽게 식지 않는다. 이 때문에 바닷가 근처는 낮과 밤, 여름과 겨울의 온도 차이가 적고 날씨가 따뜻하게 유지된다.

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자동차 냉각수

엔진은금속이라열이쉽게오르는데,비열이큰물로식혀줘

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추운 계절에, 야외에서 보온을 위해서 비열이 큰 물을 따뜻한 수통에 넣어서 체온을 보온한다.

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생활 속에서 비열을 활용한 예로는 냉·온 보온병이 있어요.

👉 설명:
보온병은 안에 있는 액체(물, 커피 등)의 온도를 오래 유지하기 위해 비열이 큰 물질(예: 물, 스테인리스)을 이용합니다.

비열이 크면 온도를 변화시키기 어려워서, 뜨거운 물은 천천히 식고, 차가운 물은 천천히 데워집니다.
→ 그래서 보온병 속의 음료 온도가 오래 유지되는 거예요.

요약:

예: 보온병
이유: 비열이 큰 물질을 사용해 온도 변화가 느리게 하여 보온·보냉 효과를 높임

# data[].attributes.body
-알루미늄 냄비는 비열이 작아서 빨리 달궈지고 빨리 식는다.

-돌솥은 비열이 커서 열을 오래 유지해서 음식이 따뜻하기 유지된다.

# data[].attributes.body
비열이 높아 온도가 천천히 오르고, 한 번 가열하면 오랫동안 열을 보존합니다. 찌개나 국밥 등 보온이 중요한 음식에 적합합니다.

비열은 1kg의 물질을 1°C 올리는 데 필요한 열에너지로, 물질마다 값이 다릅니다. 비열이 큰 물질은 온도 변화가 적고, 비열이 작은 물질은 온도 변화가 큽니다.

# data[].attributes.body
열주머니는물을비열이 커서 온도변화가거의안난다

# data[].attributes.body
. 자동차 냉각수

자동차 엔진은 열이 많이 납니다.

냉각수(물 + 부동액) 의 비열이 커서,

엔진에서 생긴 열을 효과적으로 흡수해 과열을 막습니다.

👉 비열이 작은 물질을 쓰면 엔진이 금방 과열돼요.

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낮 동안 태양 빛을 받아 바다와 육지를 보면, 육지는 빠르게 뜨거워지고 밤에는 빠르게 식는 반면, 바다는 그 변화가 더 완만하다. 이는 물이 비열이 커서 많은 열을 흡수하더라도 온도가 천천히 변화하기 때문이다.

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냄비 뚜껑이 너무 꽉 끼어서 열리지 않을 때 따뜻한 물을 뚜껑에 부으면, 뚜껑의 금속이 열을 받아 팽창해 아주 조금 넓어지게 된다. 이때 유리나 냄비 본체보다 금속 뚜껑이 더 빨리 팽창하기 때문에, 뚜껑과 냄비 사이에 생긴 작은 틈 덕분에 쉽게 열 수 있게 된다.

# data[].attributes.body
냉•난방 시스템

물은 비열이 매우 큰 물질 중 하나입니다. 냉각수나 난방수로 물을 사용하는 이유는 물이 많은 열에너지 를 흡수하거나 방출하면서도 온도 변화가 적어 시스 템을 안정적으로 유지할 수 있기 때문입니다. 엔진 냉각수, 지역 난방 시스템 등에 활용됩니다

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5. 풍선 – 따뜻한 곳에 두면 안의 공기가 팽창해 풍선이 커짐.

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비열이 작은 금속은 빨리 뜨거워지고 식기 때문에 보온병 안쪽은 금속 입니다. 반면 외부는 비열이 크고 열전도율이 낮은 플라스틱이나 유리를 써서 온도를 오래 유지하게 만듭니다.

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주전자 끓이기 금속 주전자는 비열이 작아서 빨리 뜨거워지고 안의 물은 비열이 커서 천천히 데워진다

# data[].attributes.body
비열 예시도 간단하게 정리해줄게 👇

1. 물의 비열이 큼

물은 비열이 커서 온도가 잘 안 변해.

→ 여름엔 바닷물이 더위를 천천히 흡수해서 시원하고,
겨울엔 천천히 식어서 따뜻함.
(그래서 해안 지방은 기온 변화가 작음)

2. 금속의 비열이 작음

쇠나 철 같은 금속은 비열이 작아서 조금만 가열해도 뜨거워짐.

→ 숟가락 끝만 불에 대도 전체가 빨리 뜨거워지는 이유.

3. 모래의 비열이 작음

낮에 금방 뜨거워지고 밤에 금방 식어.

→ 그래서 사막은 낮엔 덥고 밤엔 추운 이유.

4. 물과 금속 비교 예시

같은 열을 줬을 때
→ 물은 온도가 조금 오르고,
→ 쇠는 온도가 많이 오른다.

요약하자면 🔥

비열이 크다 = 온도 변하기 어렵다 (열 저장 잘함)

비열이 작다 = 온도 잘 변함 (열 저장 못함)

원하면 학교 시험식으로 ‘비열이 큰 물체 vs 작은 물체’ 비교표로 정리해줄까?

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비열이 높은 물질인 물을 사용한 냉난방 시스템은 에너지효 율을 극대화합니다. 물은 많은 열을 흡수하고 천천히 방출하 여 주변 온도를 일정하게 유지할 수 있습니다. 난방 시스템에 서 물을 사용하면 적은 에너지로도 오랫동안 따뜻한 온도를 유지할 수 있습니다.

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돌은 비열이 높아 천천히 가열되고 천천히 식는다. 이러한 특성을 이용해 음식을 오랫동안 따뜻함을 유지하며 조리할 수 있다.

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물이 여름에 천천히 데워지고

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물이 여름에 천천히 데워지고

겨울에도 천천히 차가워진다

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프라이팬

알루미늄보다 구리의 비열이 작아서 같은 질량일 때 구리가 온도가 더 빨리 올라간다.

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냉난방 시스템: 냉각수나 난방수는 물의 비열이 매우 큰 물질 중 하나이므로 온도변화가 적어 시스템을 안정적으로 유지할 수 있다

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보온병-병 내부를 열비열이 큰 물질을 만들어서 보관된 음료를 오랫동안 보관한다

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알코올이나 수은이 들어있는 온도계는 액체의 열팽창을 이용한 대표적인 예입니다. 온도가 올라가면 유리관 속 액체의 부피가 일정하게 팽창하면서 눈금이 위로 올라가 온도를 나타내게 됩니다.

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알코올이나 수은이 들어있는 온도계는 액체의 열팽창을 이용한 대표적인 예입니다. 온도가 올라가면 유리관 속 액체의 부피가 일정하게 팽창하면서 눈금이 위로 올라가 온도를 나타내게 됩니다.

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20528 하지훈

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아이스팩

물은 비열이 매우 커서 한 번 차가워지면 오랫동안 차가운 상태를 유지합니다

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열기구는 공기를 데워서 부피를 크게 만들고, 그 안의 공기 밀도를 낮춰서 뜨게 만드는 원리를 이용해요. 뜨거운 공기가 차가운 공기보다 가볍기 때문에 위로 떠오르게 되는 거예요.

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철로에 이음새

철로에는 여름철 팽창과 겨울철 수축을 견디기 위해 중간에 틈이 있습니다.

# data[].attributes.body
비열을 활용한 예: 얼음팩

그 원리: 물의 비열이 커서 많은 열을 흡수하거나 방출하면서도 온도 변화가 느리다.

열팽창을 활용한 예: 온도계

그 원리: 온도가 올라가면 액체(수온이나 알코올)가 팽창해서 눈금 워로 올라간다 ➡️ 온도를 측정할 수 있다

# data[].attributes.body
유리병 뚜껑을 열 때 따뜻한 물 사용

금속 뚜껑은 열팽창률이 크기 때문에 따뜻한 물을 뚜껑에 붓거나 담그면 금속이 조금 팽창해서 유리병보다 더 느슨해져서 뚜껑이 잘 열리게 된다.

# data[].attributes.headline
뜨거울때 겹쳐진 금속 그릇이나

# data[].attributes.body
뜨거울때 겹쳐진 금속 그릇이나

냄비가 온도가 내려가면서 그 부피가 줄어

빠지지않는다

# data[].attributes.body
비열을 활용한 예

○예: 해안 지방의 기후

○그 원리: 육지는 비열이 작아 온도가 빨리 변하고, 바다는 비열이 커서 온도 변화가 더딥니다. 이 때문에 낮에는 육지가 더 빨리 뜨거워져 바다 쪽으로 부는 해풍이 불고, 밤에는 바다가 더 따뜻하여 바다 쪽으로 부는 육풍이 붑니다.

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엑체 온도계는 액체의열팽창을 이용하여 온도를 측정한다. 온도가 올리가면액체가 팽창해 유리관을 따라 올라가는 원리이다.

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전구의 금속 나사선

전구의 금속 나사는 열팽창을 이용하여 전구를 고정하는 역할을 합니다. 전구를 끼울 때 금속 나사를 돌리면, 나사의 열팽창으로 인해 전구가 단단히 고정됩니다.

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차가운 유리컵을 갑자기 뜨거운 물을 부으면 유리컵에 뜨거운 물이 닿은 부분의 유리가 급격하게 팽창하게되고,나머지 부분은 여전히 차가워서 팽창하지 않게 되는데,이 불균형 때문에 유리에 비열이 생기고 깨지게된다

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한여름에 자동차 엔진이 가열되면서 냉각 시스템이 작동해 엔진을 식힌다. 냉각수로는 주로 물이나 부동액 혼합물이 사용된다.냉각수는 비열이크기 때문이다

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보일러

물을 데워서 오랬동안 난방

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온도계

온도계속 알코올이 뜨거워지면 팽창하여 열을 나타낸다

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보일러:보일러는 물 의 높은 비열을 이용해 천천히 데워지고, 오랫동안 온 도를 유지합니다.

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철도 레일: 여름철 레일이 팽창해도 선로가 휘지 않 도록 레일 사이에 틈(이음새)을 두어 열팽창을 안전 하게 수용합니다.

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뚝배기가 양은냄비에 비해서 비열과 질량이 크기 때문에

양은냄비에 끓인 된장찌개보다 뚝배기에 끓인 된장찌개가 더 오래 따뜻하다.

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물은 비열이 커서 데우는 데 시간이 오래 걸리지만, 한 번 데워지면 열을 잘 유지해 오랫동안 따뜻하게 유지된다.

# data[].attributes.body
잼 뚜껑이 열리지 않을 때 뚜껑 부분만 뜨거운 물에 담구면, 뚜껑이 열팽창하여 조금 커지기 때문에 쉽게 잼 뚜껑을 열 수 있다

# data[].attributes.body
예: 철로 사이에 틈을 두고 깐다

원리: 금속은 온도가 높아지면 열팽창으로 길이가 늘어나기 때문에, 틈을 두지 않으면 여름에 레일이 휘거나 부서질 수 있다.

# data[].attributes.body
이태호 물을 대워서 오랫동안 난방

# data[].attributes.body
돌솥

돌솥이 비열이 커서 천천히 데워지고 천천히 식어서 밥을 더 오랫동안 따뜻하게 먹을 수 있다

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보일러

비열이 높은 물을 데워 오랬동안 뜨겁게 유지한다

# data[].attributes.body
물의 큰 비열로 엔진 냉각수·지역 난방에서 열을 안정적으로 흡수·방출합니다. 2 3

# data[].attributes.body
가마솥은 금속보다 비열이 커서 국이나 찌개를 따뜻하게 오랫동안 먹을 수 있다

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온도계

온도계안 알코올을 뜨거운 곳에 가져가면 뜨거워진 알코올이 팽창하여 열을 나타낸다

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찜 요리

물의 비열을 이용해 수증기 발생, 수증기의 열로 음식을 익힌다

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냄비

비열이 낮은 금속을 이용하여 음식이 빨리 조리되게 한다

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뜨거운 음료를 담은 유리잔은 온도가 상승하면서 잔의 부피가 증가하고, 이로 인해 잔이 깨질 수도

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금속냄비

금속냄비는 비열이 작아서 빨리 뜨거워지고 빨리 식는다

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비열이 커서 음식이 쉽게 식지 않아 따뜻하게 오래 유지된다.

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비열:프라이팬/비열이작아 빨리 뜨거워진다

열팽창:철도/기온에따라 늘어지고 줄어든다

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온도계속 이태호 알코올이 뜨거워지면 팽창하여 열을 나타낸다

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물주머니나 온수찜질팩

물은 비열이 커서 열을 천천히 잃고 오래 따뜻하게 유지됨

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온도계

액체의 열팽창을 이용하여 온도측정, 온도가 증가하면 액체가 팽창해 유리관을 따라 증가한다.

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20927 조예서                                               예: 주전자에 물을 끓일 때, 물보다 비열이 작은 금속 주전자가 더 빨리 뜨거워진다.원리: 비열이 작을수록 같은 열을 받아도 온도가 더 빨리 상승한다.즉, 비열은 물질이 열에 얼마나 잘 데워지는지를 나타내는 값이다.  

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20927 조예서                                               예: 주전자에 물을 끓일 때, 물보다 비열이 작은 금속 주전자가 더 빨리 뜨거워진다.원리: 비열이 작을수록 같은 열을 받아도 온도가 더 빨리 상승한다.즉, 비열은 물질이 열에 얼마나 잘 데워지는지를 나타내는 값이다.  

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알루미늄 냄비는 비열이 작아서 빨리 뜨거워지고 빨리 식는다

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일반 유리보다 열팽창이 낮은 물질을 사용해 급격한 온도 변화에도 쉽게 깨지지 않게 만들어졌다.

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여름에 철도 레일이 팽창해도 선로가 휘지 않도록 레일 사어에 틈을 두어 열팽창을 안전하게 수용합니다.

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20927조예서                                                예: 다리나 철로에는 **틈새(이음새)**를 두어 여름에 늘어나도 휘지 않게 만든다.원리: 물질은 온도가 올라가면 부피가 커지고, 내려가면 줄어드는 성질이 있다.즉, 열을 받으면 입자 사이 간격이 넓어져 팽창하는 것이 열팽창의 원리다.

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20927조예서                                                예: 다리나 철로에는 **틈새(이음새)**를 두어 여름에 늘어나도 휘지 않게 만든다.원리: 물질은 온도가 올라가면 부피가 커지고, 내려가면 줄어드는 성질이 있다.즉, 열을 받으면 입자 사이 간격이 넓어져 팽창하는 것이 열팽창의 원리다.

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찌그러진 탁구공

찌그러진 탁구공을 뜨거운 물에 넣으면 공 내부 공기가 데워져 열팽창을 하여 탁구공이 팽팽해진다

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바닷가 지역의 기온변화가 내륙보다 적다 같은 열을 받아도 온도가 천천히 변한다

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겨울엔 전선이 수축해서 팽팽해지고 여름엔 열을 받아 팽창해서 늘어져 보인다

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자동차 엔진 냉각수

원리: 냉각수는 비열이 큰 물(또는 부동액 혼합물)을 사용.

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기차길 레일

레일이 금속으로 되어있어서 겨울에는 수축하여 짧아지고 여름에는 팽창하여 길어진다 그래서 레일 사이사이에 빈 틈이 있다

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온도계(액체온도계) 액체(수은, 알코올)가 온도에 따라 팽창 온도에 따라 액체 기둥의 높이가 변함 → 온도 측정 가능

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전선이 느슨하게 매달려 있는 이유

여름엔 전선이 팽창하고 겨울엔 줄어들어서

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철로에 틈을 둔다 철은 온도가 올라가면서 열팽창하여 길이가 길어진다 만약 틈이 없으면 더워질때 팽창한 철이 서로 밀려 휘거나 틀어질수있다

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추운 계절에 야외에사 보온을 위해 서 비열이 큰 물을 따뜻하게 수통에넣어서 채언은 보온한다

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20916알코올 온더계속 에탄올 부피변화

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20916알코올 온더계속 에탄올 부피변화

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철도레일

철은 온도가 올라가면 팽창하고 내려가면 수축한다 그래서 레일 사이에 약간의 틈을 두어야 한다