열에 대한 물리실험 보고서

소개글

열에 의한 물의 부피변화
물에서의 열의 이동
열에 의한 공기의 부피 변화
열평형
고체에서의 열의 이동
에 관한 물리 실험 보고서입니다.

목차

1. 열에 의한 물의 부피변화

2. 물속에서의 열의 이동

3. 열에 의한 공기의 부피 변화

4. 열평형

5. 고체에서의 열의 이동

실험Ⅰ. 빛의 직진

실험Ⅱ. 빛의 반사와 굴절

실험Ⅲ. 물에서의 빛의 굴절

IV. 사진기 및 잠망경 만들기

본문내용

1. 열에 의한 물의 부피변화

① 제목 : 열에 의한 물의 부피 변화

② 목적 : 물을 가열할 때의 부피 변화를 실험을 통해 관찰할 수 있다.

③ 이론
< 열팽창 >
모든 물체는 대체로 온도가 올라가면 부피가 팽창하게 된다. 고체는 부피와 함께 길이, 면적도 팽창한다. 온도가 올라가면서 길이가 팽창하는 것을 선팽창, 부피가 팽창하는 것을 부피 팽창이라 하고 이들을 합해서 열팽창이라고 한다.
온도가 올라가면 열 팽창하는 것은 분자 또는 원자들의 운동이 활발해져서 분자 또는 원자들의 평균 거리가 커지기 때문이다.

1) 고체의 팽창
* 선팽창
처음 길이가 l0, 선팽창 계수가 α인 고체 막대의 온도가 Δt만큼 올라갔을 때 막대의 길이 l로 늘어난다. 이 때 길이 l은



이다. 여기서 늘어난 길이 Δl 은 처음 길이에 비례하고 상승한 온도에 비례한다.
는 선팽창 계수로 단위 길이당 1 ℃ 상승할 때 늘어난 길이이다.

* 부피 팽창
처음 부피가 V0인 물체를 가열해서 온도가 만큼 변했을 때 물체의 부피는 V가 되었다. 이 때의 부피 V는 다음과 같다.


여기서 β는 부피 팽창 계수로 단위 부피당 1 ℃ 상승할 때 늘어난 부피로 선팽창 계수의 약 3배이다.

* 교량이나 철도 레일의 이음매에 간격을 띠우거나, 암석의 풍화작용, 여름철에 전깃줄이 늘어지는 이유도 열팽창과 관계가 있다.
* 바이메탈은 팽창 계수가 다른 두 금속을 접합시켜 온도가 높아질수록 팽창 계수가 작은 쪽으로 휘어져 온도를 측정하거나 자동 온도 조절 기능에 이용된다.
2) 기체의 열팽창
기체의 팽창 계수는 고체나 액체에 비해 매우 크며, 그 값은 기체의 종류에 관계없이 1/273로 거의 일정하다.

참고 자료

없음