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1. 실험 목표 물과 소금물의 어는 점의 차이점을 알아보고 실험을 통해 확인하기 2. 준비물 아두이노, 브레드보드, 점퍼선, 방수 온도 센서, 220옴 저항 3. 사전학습 (1) 순물질 순물질이란 하나의 화학적 구성을 가진 순수한 물질로 홑원소 물질, 화합물로 나뉘어집니다. 홑원소 물질은 수소, 산소, 구리, 철 등이 해당하며 화합물은 물, 이산화탄소, 설탕, 염화 나트륨 등이 해당됩니다. 순물질은 녹는점, 어는점, 끓는점 등의물리적인 특성이 일정하고 화학적인 반응에도 항상 동일한 반응을 보입니다. (2) 혼합물 혼합물이란 둘 이상의 화학적인 구성을 가진 물질들이 혼합되어 있는 물질을 의미하며 소금물, 공기, 탄산음료 등을 말합니다. 홑원소 물질로는 공기, 탄산음료, 식초, 소금물이 있으며 화합물에는 과일, 주스, 우유, 흙탕물, 암석 등이 해당됩니다. 혼합물은 녹는점,어는점, 끓는 점 등의 물리적 특성에 차이가 생기며 물리적, 화학적인 반응에 각 성분들의 농도, 비율, 상호작용이 각기 달라집니다. (3) 어는점의 원리 호수는 0도가 되면 얼지만 바다는 -2도가 되어야 얼기 시작하는데 그 이유는 염분이 녹아있기 때문입니다. 소금을 넣으면 어는점이 낮아지는 이유는 소금에 Na(나트륨)과 Cl ion(염화이온) 이 녹으면서 흡열 반응이 발생하게 됩니다. 즉 주위의 열을 가져가기 때문에 상대적으로 온도가 낮아집니다. 물에 소금을 넣으면 주변 온도보다 낮아지는 이유이기도 합니다. 4. 실험 방법 -시험관에 물을 넣은 실험과 소금물을 넣은 실험의 결과를 비교 (1) 온도를 낮추기 위해 큰 그릇에 얼음,소금, 약간의 물을 넣어줍니다. (2) 시험관에 물(또는 소금물)을 넣습니다. (3) 물을 넣은 시험관에 방수 온도 센서를 넣습니다. (4) 시험관을 큰 그릇 안에 넣습니다. (5) 회로를 연결한 후 아두이노 시리얼 모니터를 통해 데이터를 확인합니다. 5. 주의사항 결과 값이 -127도로 나오거나 온도 값이 변하지 않는 경우 회로를 다시 확인해야합니다. 6. 실험결과 물은 온도가 점점 내려가다가 0도에서 어는 것을 확인 할 수 있었고, 소금물은 영하 온도로 내려가 어는 것을 확인할 수 있었습니다. 7. 소감 회로를 연결하여 방수 온도 센서를 소금물에 넣어 결괏값을 그래프로 확인하였는데, 온도값이 실시간으로 전송되는 모습을 통해 우리가 눈으로는 보이지않지만 매순간마다 온도가 조금씩 내려가고 있다는 점을 눈으로 직접 확인하게 되어 놀라웠습니다. 다만 한가지 아쉬운 점은 실험시간이 부족하여 소금물이 어는 순간을보지 못했다는 점입니다. 실험결과는 다른 모둠의 결과를 통해 알 수 있었습니다. 또한 소금 성분을 겨울철 눈이 내린 도로에 뿌리는 이유로, 소금을 뿌리면 어는점이낮아져 눈이 길에서 얼지않고 액체 상태로 존재하게하여 미끄러지지 않기 위함을 알 수 있게되었습니다.