고체의_열팽창실험_(예비)

소개글

교양물리실험 수업시간에 제출한 보고서들 입니다.

목차

1. 목적

2. 이론
(1) 위치에너지
(2) 선팽창계수

4. 예상결과

본문내용

1. 목적

증기발생기에서 생성된 수증기를 금속관 안으로 통과시킴으로써 금속관의 온도를 변화시킨다. 이러한 온도변화에 따라 금속관의 길이변화를 관측한다. 이 실험치를 이용하여 금속의 선팽창계수를 결정한다. 여러 금속들의 선팽창계수를 결정하고 이를 통해 금속의 종류에 따른 열팽창 현상을 비교, 분석한다.


2. 이론

(1) 위치에너지

원자들이 바둑판식의 격자로 연결되어 있는 고체라고 생각해보자. 원자들은 격자점을 중심으로 진동을 하고 있으며, 온도가 올라가면 내부에너지가 증가하여 원자들이 크게 진동하게 된다. 고체 원자들에 적당한 간격이 주어지면 이 원자들은 안정한 상태가 된다. 하지만 여기서 온도를 올리면 내부에너지 E가 증가하며 원자 간격이 커지게 된다. 그 때문에 온도가 올라가면 원자의 평균 간격이 멀어져 물체의 부피가 증가하게 된다.

(2) 선팽창계수

고체의 선팽창 계수는 온도가 1도 올라갔을 때 단위 길이 당 늘어난 길이로 정의된다.
고체의 길이나 체적은 일반적으로 온도 T의 함수로써 온도의 상승과 더불어 증가하기 때문에 T의 멱급수로 표시할 수 있다.

여기서 T의 2차항 이상은 우리가 측정하는 온도 범위 내에서는 무시할 수 있을 정도로 작기 때문에 다음과 같이 해도 무방함.

참고 자료

없음