일반물리학실험-(북스힐) 실험 레포트 28. 고체의 선팽창 계수 측정 실험 예비레포트입니다.
- 최초 등록일
- 2019.11.21
- 최종 저작일
- 2018.10
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목차
1.실험날짜
2.실험조
3.실험목적
4.실험기구
5.실험이론
6.실험방법
본문내용
3. 실험 목적: 금속의 온도에 따른 선팽창 계수를 측정한다.
4. 실험기구: 측정 베이스, 선팽창 계수 측정 장치,
증기 발생기, 디지털 온도계, 실리콘 연결 호스, 측정 시료, 온도센서 비커, 보호 장갑
5. 실험 원리:
(1) 위치 에너지
자연계에 존재하는 대부분의 물질들은 온도를 높이면 팽창한다. 온도가 높아지면 왜 부피가 늘어날까? 원자들이 바둑판식의 격자로 연결되어 있는 고체라고 생각해 보자.
원자들은 격자점을 중심으로 진동을 하고 있으며 온도가 올라가면 내부에너지가 증가하여 원자들이 크게 진동하게 된다.
(2) 선팽창계수
물체의 열팽창 정도를 나타내는 계수에는 선팽창 계수 α가 있다.
온도의 증가에 따라 물체의 길이, 또는 부피가 얼마나 증가하는 가를
나타내는 실험적 상수들이다. 고체의 선팽창 계수는 온도가 1도 올라갔을 때 단위 길이 당 늘어난 길이로 정의된다.
고체의 길이나 체적은 일반적으로 온도 Τ의 함수로써 온도의 상승과 더불어 증가하기 때문에 Τ의 멱급수로 표시할 수 있다.
< 중 략 >
(6) 시료의 길이 측정.
시료의 길이를 측정할 수 있도록 측정 베이스 위에 부착된 자를 이용한다. 길이를 재는 범위는 아래 그림과 같다.
1) 선팽창계수 측정 장치를 실험실 테이블 위에 설치하고, 온도계 및 증기발생기와 실리콘호스 등을 연결한다.
2) 각 시료의 길이를 여러번 측정하여 평균값을 기록한다.
(측정 베이스 위의 자 이용)
3) 시료중 하나를 시료 받침대에 올려 설치한다.
고정나사를 단단히 조여 측정 중 시료가 움직이지 않도록 한다.
4) 증기발생기 내에 물이 들어있는지를 확인한 다음에 스위치를 켜고 돌림 다이얼을 100가량으로 맞춰 가열을 시작한다.
5) 증기가 끓어 온도가 최대가 될 때까지 증기 발생기로 가열한다.
(대략 15분 정도가 소요된다.)
6) 온도계의 온도가 더 이상 올라가지 않는 온도에서 (약 100℃) 다이얼 게이지의 눈금을 읽어 기록한다.
참고 자료
일반물리학실험 교재편찬위원회 ㅣ 조승식 역 ㅣ 북스힐 ㅣ 2018.03.05/발행