[서울대학교 물리학실험1 A+ 보고서(2020)] 7. 에너지의 모습 보고서

소개글

서울대학교 물리학실험1의 일곱번째 실험 "에너지의 모습" 보고서입니다.

목차

0. ABSTRACT

1. 서론
1.1. 실험 목적
1.2. 배경 지식
1.3 실험 방법

2. 세부 실험 과정 및 실험 결과

3. 오차 분석 및 토론

4. 결론 (실험 전체 결론 및 개선방안)

5. 참고문헌

6. 부록

본문내용

Abstract
본 실험에서는 열량계의 열용량 측정과 열량계 속 물체의 비열 측정을 통해서 계에서 작용하는 에너지의 변화를 이해한다. 또, 이 과정에서 생긴 오차에 영향을 주는 요인들을 예상하고, 이를 분석한다.

1. 서론
1.1. 실험 목적
본 실험에서는 열량계의 열용량 측정과 열량계 속 물체의 비열을 측정한다. 이 측정 과정을 통해 계에서 변화하는 에너지의 형태를 이해하고, 이 에너지의 변화에서 시간에 대한 온도 변화가 어떻게 나타나는지를 이해한다. 또, 실제 값과의 오차 원인을 예상한다.

1.2. 배경 지식
1.2.1. 열역학 제 1법칙
외부와 열과 일을 주고받는 계가 가지는 내부에너지 변화량 dU은 계가 받는 열량 dQ와 계가 한 일 dW의 영향을 받는다.
dU=dQ-dW
고립계에서는 계가 받는 열량과 하는 일이 없으므로 계의 내부에너지 변화도 없다.

1.2.2. 열량계의 에너지
열량계에 공급되는 에너지는 외부 전원 장치에 의한 전기 에너지이고, 이는 열량계와 내부 물의 온도를 올리는데 쓰인다. 외부 전원에 의해 가해지는 전압과 전류를 V, I, 열량계의 열용량을 C, 물의 비열과 질량을 c, m이라고 하면 단위 시간당 에너지는 다음과 같다.
P=VI=(cm+C)dT/dt
만약 비열이 c', 질량이 m'인 물체를 물에 넣는다면 cm+C항을 cm+c'm'+C으로 바꾸면 된다. 또, 복사, 외부로의 열 전달 등에 의해 전기에너지 중 일부가 손실되는데, 손실되는 양을 P'이라고 하면 위 식의 좌변이 P - P'이 된다.

참고 자료

Halliday, Resnic, Jearl Walker 「일반물리학 제 1권」, 9th Edition
SNU Physics Laboratory 「에너지의 모습」