아주대학교 온도측정실험 결과보고서

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험 고찰
7. 결론

본문내용

1. 실험 목적

물리량의 기본 차원인 온도는 미시적 관점에서의 원자 및 분자의 운동, 진동 등의 강도를 나타내는 물리량이다. 이번 실험에서는 실제 널리 사용되고 있는 대표적인 측정 방법에 대해 그 원리와 측정의 주의점에 대해 알아보고 열전대를 이용하여 온도를 측정해본다.

2. 실험 이론

1) 온도 측정 방법의 종류와 원리

1. 유리관 온도계
온도 측정 방법 중 가장 쉽고 간단한 방법, 가는 유리관 속에 온도에 따라 큰 체적 변화를 보이는 물질을 넣고 체적 변화를 측정하여 온도를 측정하는 방법이다. 물질은 알콜이나 수은을 사용하며 관내의 공간은 진공으로 하거나 불활성 기체를 넣어 사용한다.

2. 압력식 온도계
온도 변화에 따라 압력이 변하는 성질을 이용한 온도계. 밀폐된 관내에 미리 압축된 액체나 기체를 채우고 한쪽 끝에 압력계를 설치하여 온도 변화에 따라 압력 변화가 나타나면 이를 압력계로 읽어 온도를 측정.

3. 열 저항 식 온도계
온도가 따라 전도체의 전기저항이 변하는 특성을 이용한 온도계. 최근에는 온도가 상승함에 따라 저항이 감소하는 음의 저항계수를 갖는 반도체 재료를 이용한 더미스터가 사용된다.

- 저항 온도계 : 백금이나 니켈, 은으로 만든 가는 선을 이용하여 온도 변화에 따른 도선의 전기저항을 측정하여 온도를 측정하는 온도계.
- 더미스터 : 저항 온도계에 사용되는 금속보다 온도에 따른 저항의 변화가 민감한 반도체를 사용한다. 금속과 달리 온도가 상승하면서 저항이 낮아지는 음의 저항계수를 보이는 특징이 있다. 어느 쪽이든 온도에 따른 변화 폭이 크면 민감한 온도 센서를 만드는데 유리하다.

4. 열전대식 온도계
서로 다른 두 개의 금속을 접합시킬 때 그 사이에 전위차가 발생한다. 그 전위차는 실제로 두 개의 다른 원인으로부터 생기는 것인데 하나는 서로 다른 금속의 접촉과 그 접점의
온도로부터 기인하는 것이고 다른 하나는 회로에서 도체를 따라 생기는 온도 구배에 기인하는 것이다.

참고 자료

김동권, 기계공학실험, 한티미디어 , 2016