[물리실험]고체의 선팽창계수

소개글

일반물리학1 실험 예비 레포트와 결과 레포트를
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목차

1. 실험 목적
2. 원리
3. 실험 기구및 장치
4. 실험 방법
5. DATA 및 결과
6. 결과 및 고찰

본문내용

1. 실험목적
온도가 올라가면 물질은 일정한 비율로 팽창함을 확인하고 여러가지 금속 막대의 온도에
따른 선 팽창계수를 측정해 보고 물질에 따라 그 값이 다른 고유한 특성을 가짐을 이해한다.

- 대부분의 물체는 온도가 상승함에 따라 그 물체를 형성하고 있는 분자들의 열운동에 의해 팽
창을 한다. 선팽창은 고체의 길이가 온도에 따라 변화하는 것을 말하며, 일반적으로 고체의
체적이 온도에 의해 변화되는 것을 체팽창(valume expansion)이라 한다. 본 실험에서는 금속막
대를 이용하여 열에 의한 선팽창 계수 α의 값을 측정하였다.

2. 원리
우리는 이 실험에서 고체에 대한 팽창율을 실험한다.
고체의 길이나 부피는 온도 t 의 함수로써 온도의 상승과 더불어 증가하기 때문에 t의
멱급수로 표시할 수 있다. 즉,
ℓ= (1+ αt + + + …) ------------(1)
여기서 은 t=0°일때의 길이이며, α,β,γ…는 그 물질의 종류에만 관계되는 상수로 매우 작은
값의 상수이다. b이하의 항은 a에 비해 매우 작아서 우리가 측정하고자하는 온도범위 내에서는
무시할 수 있다. 따라서, 식 (1)은
ℓ= (1+ αt) --------------------------(2)
또는
α=(ℓ-)/t -------------------------(3)
이 된다. 이 α는 0℃와 t℃ 사이에서의 평균 선팽창계수로서, 고체인 경우, 대개 (l/℃)
정도의 값을 갖는다.
그러나, 일일이 0℃일때의 길이를 재는것이 곤란하기 때문에, 임의의 두 온도 , 일 때의
길이 , 를 측정하여 비교하면,
=(1+)/(1+ )
=(1+)(1-++ ...)
가된다.
이상의 항을 무시하면
=[1+α()]
--------------------(5)
가된다.
따라서 선팽창계수는 식
α=()/()=Δℓ/Δt ---------(6)
로부터 구할 수 있다.

참고 자료

없음