일반물리실험 열의 일당량 측정 레포트

소개글

일반물리실험 열의 일당량 측정 실험 레포트입니다.
해당 레포트 개별 점수는 알지 못하나, 최종 학점 A+입니다.
실험 데이터 정리와 이론값 계산, 오차 분석, 실험 검토 등의 내용이 담겨 있습니다.

목차

1. 실험 목적

2. 데이터 정리
2.1. 열량계의 물당량 측정 실험
2.2. 열의 일당량 측정 실험

3. 결과 분석
3.1. 이론
3.2. 이론값
3.3. 실험값 계산
3.4. 오차율 계산

4. 질문
4.1. 전기 제품 중 일과 열의 관계를 이용해 작동 원리를 이해할 수 있는 것에는 무엇이 있는가?

5. 토의
5.1. 실험 검토
5.2. 오차 분석 및 개선방안
5.3. 이론을 확인할 다른 실험 제안
5.4. 응용 가능성

6. 참고문헌

본문내용

열량계의 교반기로 물을 섞을 때 제대로 섞이지 않아 전체가 평형 상태를 이루지 못한 상태에서 온도를 재게 되어 정확한 온도를 측정하지 못해 오차가 발생하였을 수 있다. 교반기를 더 여러 번 사용하여 물을 확실히 섞어 주면 오차를 줄일 수 있을 것으로 생각된다.
비커로 수돗물을 재어 열량계에 부을 때, 비커에 있는 물을 전부 다 부으려고 했으나 비커에 물방울이 몇 방울 남은 것을 볼 수 있었다. 따라서, 비커에 남은 물로 인해 물의 질량을 측정하는 데 있어 오차가 있었을 수 있다. 실험을 할 때는 물을 담기 전 마른 상태의 비커와 물을 담은 상태의 비커의 질량을 각각 측정하여 그 차이로 물의 질량을 구했었는데, 물을 담은 상태의 비커의 질량을 측정하고 물을 붓고 나서의 비커의 질량을 측정해 둘의 차이로 물의 질량을 구한다면 더 정확한 값을 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
또한, 열량계의 물당량 측정 실험을 한 후 열량계에 담겨 있던 물을 모두 버린 다음 열의 일당량 측정 실험을 진행하게 되는데, 이 때 열량계를 완전히 건조시키거나 물을 닦아낸 후 사용한 것이 아니기 때문에 열의 일당량 실험을 진행할 때 약간의 물이 이미 열량계에 있었을 수 있다. 열의 일당량 실험에서 측정한 물의 질량 m은 열량계에 붓기 전의 물의 질량이기 때문에, 계산에 사용한 이 질량 m이 실제 실험에 사용된 물의 질량(열량계에 잔존해 있던 물을 포함)보다 적어지게 되어 오차가 발생하였을 수 있다. 물당량 측정 실험을 마친 후 열량계를 완전히 건조시킨 후 열의 일당량 실험을 진행하거나, 열량계의 물을 닦아낸 후 열의 일당량 실험을 진행한다면 오차를 줄일 수 있었을 것이다.
온도계의 눈금을 정확히 읽지 못해 오차가 발생하였을 수 있다. 온도계의 눈금이 1℃ 단위이기 때문에, 정확한 온도를 구하기가 쉽지 않았다. 전자 온도계 등을 사용하면 보다 정확한 온도를 구할 수 있을 것으로 생각된다.

참고 자료

일반물리학실험 매뉴얼. 서강대학교 물리학과
Richard Wolfson, 핵심물리학, 4판, 청문각, 2020, p355~356