[부산대] 물리학도를 위한 물리실험3, 고체의 비열

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 질문 및 토의
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
열량계를 이용하여 고체 시료의 비열을 측정한다.

2. 실험 원리
질량이 인 물체에 만큼의 열량을 가했을 때, 물체의 온도가 에서 로 변하였다면 물체의 비열을 라고 하면 아래와 같이 나타낸다.
온도가 다른 두 물체가 접촉했을 때 고온에서 저온으로 열이 이동하게 된다. 시간이 충분히 흐름에 따라 두 물체의 온도는 같아지고(열적 평형) 이때 외부와 열적으로 차단된 상태에서 진행된 실험이라면 두 물체가 서로 주고받은 열은 서로 같다. 달궈진 고체 시료의 온도를 , 찬물의 온도를 이라 하면 고체 시료를 열량계 안에 있는 찬물에 넣으면 충분한 시간이 흐르면 물과 고체 시료의 온도는 로 같아진다. 열량계에서 외부에 손실되는 열의 양을 무시하면 뜨거운 물과 고체 시료사이 이동한 열의 양과 고체 시료와 찬물사이 이동한 열의 양은 서로 같다. 이를 수식으로 나타내면 여기서 는 물의 비열로 0~100 영역에서 1.000.01 이고 는 물의 질량이다.

3. 실험 기구 및 재료
열량계 2개, 디지털 온도계(0.1℃단위) 2개, 시료(알루미늄, 철, 구리, 황동), 전기주전자, 저울

4. 실험 방법
(1) 시료의 질량 을 측정하고 각 시료에 실을 매단다.
(2) 열량계1의 질량을 측정한다. (물이나 시료가 들어 있지 않아야 한다.)

참고 자료

Fundamentals of Physics, Extended, 9th edition, David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Wiley, 2010