2020 소방간부 자연과학개론 (21번 ~ 25번)

21. 질량이 태양 정도인 별의 진화 과정으로 옳은 것은?

① 원시별 → 적색 거성 → 주계열성 → 행성상 성운 → 백색왜성

② 원시별 → 적색 거성 → 주계열성 → 백색왜성 → 행성상 성운

③ 원시별 → 주계열성 → 적색 거성 → 초신성 → 중성자별

④ 원시별 → 주계열성 → 적색 거성 → 행성상 성운 → 중성자별

⑤ 원시별 → 주계열성 → 적색 거성 → 행성상 성운 → 백색왜성

 

답: 5번 

 

< 별의 진화과정>

1. 별의 질량이 작을 때

 

- 주계열성 단계에서 수소핵융합으로 헬륨을 다 만들면 거성 단계가 됨
- 거성 단계가 되면 헬륨핵융합으로 탄소를 만들 수 있다. 헬륨이 다 소진되면 탄소로만 이루어진 중심핵이 형성된다.
- 이 중심핵은 수축하여 백색 왜성이 되고, 바깥 껍질은 팽창하여 기체의 형태로 우주 공간에 뿌려지는데 이것을 행성상 성운이라고 한다.

 

2. 별의 질량이 클 때 

 

- 주계열성 단계에서 수소핵융합으로 헬륨을 빠르게 다 만들고 거성 단계가 된다.
- 거성 단계가 되면 헬륨핵융합이 시작되는데 무거운 별의 중심부는 온도가 충분히 높기 때문에, 탄소, 산소, 규소 등의 원소가 차례로 핵융 합 반응을 일으킬 수 있어서 마지막에는 안정한 철이 생성된다.
- 마지막 단계의 핵융합이 끝나면 급격한 중력 수축이 일어나고, 그 물질들이 중심핵에 부딛혀 강력한 폭발을 일으키는데 이것을 초신성 폭발이라고 한다.
- 초신성 폭발의 결과, 중심에는 백색왜성보다 밀도가 훨씬 높은 중성자별이나 블랙홀이 남고 주변으로는 폭발의 잔해 기체가 퍼져 나간다. 초신성 폭발 시 매우 높은 온도가 되면서 철보다 무거운 원소를 만들어 낸다.

 

출처

https://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=16007606&memberNo=24046449 

 

 

22. 그림은 지구계의 상호 작용을, 표는 상호 작용의 예를 나타낸 것이다

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. (가)는 A에 해당한다.

ㄴ. (나)는 B에 해당한다.

ㄷ. (나)의 온천을 형성한 주요 에너지원은 지구 내부 에너지이다

 

답: ㄱ, ㄷ

풀이

ㄴ. (나)는 지권과 수권의 상호작용이다 

 

< 지구계의 상호작용 >

메가스터디 지구과학 박선 블로그포스트 

 

23. 해일과 관련된 설명으로 옳지 않은 것은?

① 지진 해일은 매우 빠른 속도와 매우 긴 파장을 가지므로 먼바다에서도 그 파고가 눈에 잘 띈다.

② 지진 해일은 주로 해양 분지에서 지진과 같은 갑작스러운 변형으로 해수면이 상승하거나 하강하면서 발생한다.

③ 지진 해일의 속도는 천해파의 속도와 같다.

④ 만조 때 폭풍 해일이 발생하면 해안 지역의 피해가 더 커질 수 있다.

⑤ 해일은 해수면이 급격하게 상승하여 해수가 육지로 밀려드는 현상이다.

 

답: 1번 

① 지진 해일은 매우 빠른 속도와 매우 긴 파장을 가지지만 먼바다에서는 그 파고가 눈에 잘 띄지 않는다. 해안가에 가까워질수록 그 파고가 점점 높아진다. 

< 지진 해일 = 쓰나미 >

- 지진에 의해서 생기는 해일 

- 지진해일은 해저지진에 의해 발생한다.

- 지진해일은 고요한 호수에 돌을 던지면 동심원 형태의 파가 전파되어 나가는 현상과 같다. 단, 돌을 수표면이 아닌 바닥에서 던지고, 돌의 넓이가 수천에서 수만 km2에 달할 정도로 넓어, 그 폭과 길이가 수심보다 매우 크다는 것이 다른 점이다

- 지진해일의 전파속도 C(m/s)는 중력가속도를 g(m/s2), 수심을 h(m)라 할 때 C = √gh이므로 대양을 가로지르는 지진해일은 태평양의 평균수심이 4,000m이므로 초당 200m의 속도로 전파하며, 시속으로는 720km/hr에 달하여 제트 여객기의 속도와 맞먹는다. -> 수심이 깊을수록 전파속도는 증가한다. 

- 해일이 해안가로 다가올수록 수심이 얕아지면서 파의 속도는 줄고 해일의 파고는 높아진다

-> 쓰나미는 파장이 100~200km 정도로 매우 길기 때문에 먼바다에서는 파도의 높이가 눈에 잘 띄지 않는다

 

24. 그림은 지구 대기권의 수직 구조를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① A에서는 대류 현상과 기상 현상이 활발하게 일어 난다.

② B에서는 대기가 안정되어 있으며, 오존층이 존재 한다.

③ C에서는 높이 올라갈수록 기온이 올라간다.

④ C와 D의 경계 부근에서 대기권의 기온이 가장 낮다.

⑤ D에서는 공기가 매우 희박하여 기온의 일교차가 매우 크다

 

답: 3번 

 

풀이 

③ C에서는 높이 올라갈수록 기온이 낮아진다 

 

< 대기권 수직구조 >

1. 대류권

- 대기의 최하층으로 지표로부터 약 11km의 대기

- 계절과 위도에 따라 다소 차이가 있고 일반적으로 극지방에서 3 ~ 8km, 중간권에서는 8 ~ 12km, 적도지방에서는 13 ~ 15km 정도로 나타난다

- 온도가 권계면을 결정하는 가장 큰 요인이 된다.

- 활발한 대류와 기상현상이 나타난다

- 대류권의 온도는 고도가 증가할수록 감소하는 경향을 보이며, 그 이유는 지표로부터 나오는 복사에너지로부터 멀어지면서 영향을 덜 받기 때문이다. 

 

2. 성층권

- 대류권계면으로부터 고도 약 50km 까지 분포하고 있는 대기

- 고도 20 ~ 30km 정도에 분포하고 있는 오존층으로 인해 고도가 증가할수록 온도가 증가하는 경향을 보인다

 

 

- 성층권은 고도가 증가할수록 점점 온도가 증가한다

- 대류활동이 거의 없으며 매우 안정하기 때문에 거의 기상현상이 없다

- 오존층에서 자외선을 분해하는데 대부분(30 ~ 80%)을 사용하기 때문에, 지구상에 생명이 안전하게 살아갈 수 있는 여건이 형성해주는 아주 중요한 역할을 한다

 

3. 중간권

- 중간권계면인 고도 80km 근처에서 최저기온(영하 90도)

- 불안정해서 대류활동은 나타나지만, 대기가 희박하여 기상현상은 나타나지 않는다.

 

4. 열권

- 1,000km 혹은 600km  열

- 대기는 매우 희박해져서 전체 대기의 1% 정도

- 고도 100km 이상에서는 중력의 영향이 약해져서 혼합작용보다 확산작용이 일어나게 되며, 따라서 대기의 조성이 무거운 기체부터 열권을 아래쪽에 위치하게 된다

 

출처

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=tnehf18&logNo=220096171812

 

25. 조석 현상과 관련된 설명으로 옳지 않은 것은?

① 만조에서 다음 만조까지의 시간을 조석 주기라고 하며, 정확히 24시간이 걸린다.

② 소조 또는 조금일 때는 달, 지구, 태양이 지구를 중심으로 직각을 이룰 때이다.

③ 하루 동안 나타나는 조차는 지역에 따라 달라질 수 있다.

④ 사리는 달, 지구, 태양이 일직선에 놓일 때이다.

⑤ 대조는 달의 위상이 삭이나 망일 때 나타난다.

 

답: 1번 

① 만조에서 다음 만조까지의 시간을 조석 주기라고 하며, 12시간 24분 마다 일어남 

 

 

< 조석현상 >

- 달, 태양 등 천제의 인력작용에 의해 해면이 1일 1~2회 주기적으로 조수 간만을 하는 현상.

- 달의 인력작용에 의한 조석을 지구조석, 태양의 인력작용으로 생긴 조석을 대기조석이라 한다.

- 조석이 생기는 원인: 달을 향한 쪽과 그 반대쪽은 기조력에 의해서 해수면이 높아지고 기조력의 방향과 직각인 곳은 해수면이 낮아지기 때문이다.

- 지구는 360°자전하므로 밀물과 썰물은 하루에 2번 일어난다.

- 간만의 시각이나 조차는 월령에 따라 상당히 크게 변하며, 지역에 따라 간만이 일어나는 시간도 크게 달라진다.

- 만조: 해수면이 가장 높을 때, 12시간 24분 마다 일어난다 

- 간조: 해수면이 가장 낮을 때

- 조차: 만조와 다음 간조 때의 해면의 높이차

- 썰물: 만조에서 간조 사이의 해면의 하강

- 밀물: 간조와 만조 사이의 해면의 상승

- 달은 음력 한 달을 주기로 지구 주위를 공전하면서 보름과 그믐에 태양, 지구, 달이 일직선 위에 있게 되는데 이때는 태양의 인력이 합쳐지면서 기조력은 최대가 되어 밀물과 썰물의 차이가 가장 크게 되며 ‘사리’ 또는 ‘대조’라고 한다

- 태양, 지구, 달이 직각으로 배열되는 상현과 하현에는 인력이 상쇄되어 기조력은 최소가 되어 밀물과 썰물의 차이가 작아지는데 이때를 ‘조금’ 또는 ‘소조’라고 한다

- 조차는 약 15일을 주기로 커졌다 작아지는 현상을 반복하는데, 달의 위상이 망(보름)과 삭(그믐)일때 조차가 가장 크고, 상현이나 하현일 때 조차가 가장 작은 것을 알 수 있다.

- 우리나라는 동해안보다 서해안에서 밀물과 썰물의 차이가 크며, 그 크기는 최대 약 10m에 달한다.

- 서해는 동해나 남해에 비해 수심이 얕아 조석파가 들어올 때 파장이 짧아지고 진폭이 커지게 된다.

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출처

https://m.blog.naver.com/koreamof/222097338290

https://www.scienceall.com/%EC%A1%B0%EC%84%9Dtide-2/