2021 소방간부 자연과학개론 (6번~10번)

6. 다음 자료는 세 가지 열화학 반응식과 반응열을 나타낸 것이다.

2C2H2(g)＋5O2(g) → 4CO2(g)＋2H2O(l),     ΔH ＝－2600 kJ

C(s)＋O2(g) → CO2(g),                            ΔH ＝－400 kJ

2H2(g)＋O2(g) → 2H2O(),                      ΔH ＝－600 kJ

 

위 자료를 이용하여 구한 다음 반응식의 x는?

 

2C(s)＋H2(g)→C2H2(g), ΔH ＝ x kJ

 

풀이 

반응식 = (두번째식 x 4 + 세번째식 - 첫번째식 ) x 1/2

ΔH = [(-400x4) + -600 - -2600]  x 1/2 = 200 

 

답: 200

 

7. 다음 중 지구 자기장에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 다이너모 이론에 의하면 외핵 내의 유체 운동에 의한 유도전류가 자기장을 만든다.

② 지구 자기장의 역전은 해구를 축으로 하여 양쪽 에서 대칭적인 고지자기 줄무늬를 만든다.

③ 지구 표면의 한 지점에서 자침이 가리키는 자북과 진북이 이루는 각을 복각이라고 한다.

④ 지구 자기의 일변화는 주로 외핵의 변화에 의해 발생한다.

⑤ 밴앨런대에 묶여 있는 대전입자들은 대부분 지구 에서 방출된 것이다

 

답: 1번 

 

풀이 

② 지구자기장의 역전은 해령을 축으로 줄무늬가 보인다 

③ 복각이란 지구 상의 한 지점에 작용하는 나침반의 자침(지구 자기장의 방향)이 수평면과 이루는 각 / 자북이란 남친반이 가리키는 북쪽을 말하고 진북은 지구의 자전축이 지나가는 북극

④ 일변화는 주로 태양에너지가 유도전류를 만듦으로 인해 생긴다 

⑤ 밴앨런대에 묶여 있는 대전입자들은 지구 대기권 밖에서 지구의 자기장에 붙잡힌 것이다

 

< 다이너모 이론 (Dynamo theory) >

- 지구 내부의 외핵은 유체로써 외부와 내부의 온도차로 대류현상을 일으키며 회전한다. 또한 이것은 니켈과 철과 같은 전기를 잘 통하는 물질을 포함한다. 이러한 외핵의 회전에 지구 외부의 자기장으로 인해 전류가 생긴다. 이 전류는 지구 자기축으로 전달되고 그 축에 평형한 자기장을 발생시킨다.

 

< 지구자기장 역전>

- 지구자기장의 청심이 역전하는 현상으로, 지자기역전(地磁氣逆轉)이라고도 한다. 간단히 나침판을 가져다놓으면 나침판의 바늘이 북쪽을 가리키게 되는데 이 방향이 뒤집히는 현상으로, 북극과 남극이 바뀐다는 소리다.

- 지구 자기장의 극성은 화성암에 기록되고, 따라서 자기장의 역전은 해저가 뻗어나가는 중앙 해령을 중심으로 ‘줄무늬’에 의해 검출되는데, 이는 대륙의 과거 움직임도 추적해나갈 수 있다.

 

< 지구 자기장의 변화 >

1. 일변화 

- 지구의 자기장이 24시간을 주기로 규칙적으로 변하는 것

- 태양에너지가 유도전류를 만들기 때문에 생긴다(99%)

- 외핵의 온도가 미세하게 변화되어 일어난다(1%)

 

2. 영년변화

- 오랜시간에 걸쳐 지구 자기장의 섹와 자극의 위치가 서서히 변하는 현상

- 지구자기가 유동성이 있는 물질(외핵)에서 생성되었다는 것을 내포하는 것

 

3. 자기폭풍

- 지구 자기장이 수 기간이나 수일동안 갑자기 불규칙적으로 변하는 현상

- 원인: 태양활동이 활발해져서 태양풍이 발생하면 보통의 날보다 많은 수의 대전입자가 지구의 대기에 유입되기 때문이다

- 결과: 태양풍 때문에 전리층이 교란되어 델리저현상과 오로라가 나타남

 

< 백앨런대 Van Allen Belt >

지구 대기권 밖에서 지구의 자기장에 붙잡힌 입자들이 자력선을 따라 벨트처럼 휘어진 모양으로 지구를 감싸고 있는 방사능대를 말한다. 태양에서 오는 에너지와의 반응에 따라 커지기도 하고, 작아지기도 하는 특성을 보인다

 

8. 화성암에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 화강암의 색은 반려암의 색보다 어둡다.

② 안산암은 심성암에 해당한다.

③ 화산암은 조립질 조직이다.

④ 반려암은 화강암보다 SiO2 함량이 높다.

⑤ 주상 절리는 심성암보다 화산암에서 잘 관측된다.

 

답: 5번 

 

풀이 

① 화강의 색은 반려암의 색보다 밝다 

② 안산암은 중성질암에 해당한다 

③ 화산암은 세립질조직이다 

④ 반려암은 화강암보다 SiO2 함량이 낮다 

 

< 화성암 >

- 화산암: 유문암, 응회암, 안산암, 현무암 등

- 심성암: 화강암, 섬장암, 몬조나이트, 섬록암, 반려암, 감람암, 회장암 등

- 반심성암: 석영장석반암, 섬록반암, 섬장반암, 유문반암 등

 

9. 해파에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 골과 마루 사이의 높이 차이를 파고라고 한다.

② 해파가 이동할 때 물 입자는 함께 이동하지 않고 주기적으로 원운동하면서 에너지를 전파한다.

③ 심해파의 진행 속도는 파장의 제곱근에 비례한다.

④ 천해파는 수심이 얕아질수록 해파의 주기가 감소한다.

⑤ 연안 쇄파가 형성될 때 해파의 골은 마루보다 진행 속도가 느려진다

 

답: 4번 

풀이

④ 천해파는 수심이 얕아질수록 해파의 속도가 감소하고 주기가 증가한다 

 

< 해파(파도) >

1. 파도의 구조

① 마루: 해파에서 해수면이 가장 높은 곳

② 파곡: 가장 낮은 곳

③ 파장: 마루에서 마루 또는 골에서 골까지의 거리

④ 파고: 골에서 마루까지의 높이

⑤ 주기: 마루 또는 골이 지나간 후 다음 마루 또는 골이 지나갈 때까지 걸린 시간

 

2. 해파의 수심과 파장의 관계에 따른 분류 

- 심해파: 수심이 파장의 1/2보다 깊은 곳에서 진행되는 해파, V = √(gL / 2π)

- 천이수역(중간 수심파): 수심이 파장의 1/20보다 크거나 파장의 1/2보다 작을 때 

- 천해파: 수심이 파장의 1/20보다 얕은 곳에서 진행하는 해파, 장파,  V = √gh

- 전이파: 심해파와 천해파를 모두 가지고 있는 해파

 

3. 해파의 모양에 따른 분류 

- 풍랑

- 너울 

- 연안 쇄파: 풍랑이 연안에 접근하여 수심이 파장의 반 이하인 얕은 곳으로 이동해오면 수심이 얕아지면서 파고와 파장이 달라져서 연안 쇄파로 변하게 된다. 연안쇄파는 파도가 연안에 가까운 수심이 얕은 곳에서 부서지는 현상으로 해안 지역의 지형을 변화시킨다.

 

 

10. 다음 [그림]은 기상청에서 우리나라 어느 지역의 기상 요소를 관측하여 일기 기호로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 일기 현상은 비에 해당된다.

② 풍향은 북서풍이다.

③ 기압은 945 hPa이다.

④ 풍속은 12 m/s이다.

⑤ 이슬점은 14 ℃이다.

 

답: 5번 

 

풀이 

① 일기 현상은 흐림에 해당된다.

② 풍향은 남동풍이다.

③ 기압은 1004.5hPa이다.

④ 풍속은 7 m/s이다.

 

추가:  온도는 16℃ 

 

<일기기호>

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