열의 일당량 결과보고서

소개글

열의 일당량 결과보고서

목차

1. 실험
2. 실험 일시
3. 실험 제목 : 열의 일당량
4. 실험 목표
5. 실험 원리
6. 실험 기구 및 장치
7. 실험 방법
8. 실험 결과
9. 토의

본문내용

1. 실험
2. 실험 일시 : 2008년 6월 9일 월요일
3. 실험 제목 : 열의 일당량
4. 실험 목표 : 전류가 흘러 도선에서 발생된 열량을 측정하여 열의 일당량을 측정한다.

5. 실험 원리
에너지 보존 법칙은 에너지의 형태가 변화될 수 있으나 그 때의 에너지양은 변화되지 않음을 의미한다. 이러한 이유로 역학적 에너지는 열에너지로 열에너지는 역학적 에너지로 변화시킬 수 있다. 이 경우 1㎉의 열량이 몇 J에 해당하는가를 열의 일당량이라 한다. 따라서, 일 와 열량 사이에는

의 관계가 성립하며 이 때 가 열의 일당량이다. 한편, 저항 의 저항선에 전류 가 초 동안 흐르면 열을 발생시키는데 이때 사용된 전기에너지는
(J)
이다. 전기에너지에 의해 발생된 열은 열량계 속의 물과 용기의 온도를 에서 로 상승시키며 이 열량 는

이다. 여기서 은 물의 질량, 은 용기, 교반기 및 온도계 등의 전체 물당량, 그리고 는 물의 비열로서 1로 한다. 물당량은 물과 비열이 다른 물질의 비열을 물과 같다고 할 때, 물의 질량 얼마에 해당하는가를 뜻한다.
위의 식 ⑴, ⑵와 ⑶으로부터 열의 일당량은(J/㎈)
(erg/㎈)
가 된다. 이론값은 4.186J/㎈로 알려져 있다.




9. 토의
전류가 흐르는 저항선에서 발생하는 열량을 측정하여 열의 일당량을 측정하는 실험이었다. 물당량과 같은 용어가 처음에는 익숙하지 않아 실험과정조차 쉽게 이해되지 않았으나 실험하는 동안에 어떤 원리로 실험이 진행되는지 알 수 있었다. 이 실험을 통해 우리가 구한 열의 일당량 값은 약 4.455J/㎈로 실제 이론값 4.184J/㎈와 차이가 있었고 이 때 오차율은 이다. 오차의 원인으로는 실험 할 때의 전압이 항상 일정하지 않고 1.9~2.1V사이에서 값이 계속 변하였다. 위에서 계산할 때 사용한 2.1V는 실험 하는 중에 전원장치에서 표시된 전압의 최빈값을 사용한 것이므로 이것이 오차의 원인이 된다. 또한 전기 열량계 내의 저항선과 온도계 사이의 거리 또한 오차의 원인이 될 수 있을 것으로 생각한다. 저항선에서 방출되는 열로 열량계 내부 물의 온도를 고르게 올린 후, 그 온도를 측정해야 비교적 정확한 값이 나올 텐데 실험 과정에서 저항선과 온도계의 거리가 너무 가까워 저항선에서 방출되는 열이 직접적으로 온도계에 영향을 줘 실제 물의 온도보다 높게 측정되지 않았을까 생각해봤다

참고 자료

일반물리학실험/건국대물리학과광전자물리학과/(주)북스힐/2008년/p71~76