고체의 선팽창 계수 측정 예비보고서

소개글

아주 자세하답니다.

목차

1. 실험 목적
2. 장치 및 기구
3. 이론
4. 실험 방법
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적

금속의 온도에 따른 선팽창계수를 측정한다.

2. 장치 및 기구

측정 베이스, 선팽창계수 측정 장치, 증기발생기, 디지털 온도계, 실리콘 연결 호스, 측정 시료, 온도센서, 비커, 보호장갑

3. 이론
대부분의 물질은 온도에 따라 대략 일정한 비율로 팽창한다. 그러나, 예외인 경우도 있는데 물의 경우가 그렇다. 0℃의 물을 가열하면, 4℃에 도달할 때 까지는 그 부피가 감소한다. 그리고 4℃이상 에서는 보통 물질들과 같이 온도에 따라 팽창한다. 따라서 물의 밀도는 4℃일때 최대가 된다. 물이 얼때 그 표면부터 어는 이유는 이 때문이다.  물의 온도가 4℃ 이하가 되면, 4℃의 물이 제일 무겁기 때문에 바닥으로 모이고, 더 차거운 물이 표면으로 모여서 먼저 0℃로 되기 때문이다.
물질이 열팽창한다는 사실을 미시적인 관점에서는 어떻게 이해할 수 있을까? 고체를 구성하는 원자들이, 그들의 평균위치를 중심으로 진동하는, 운동을 계속 한다고 가정하자. 그리고 이들의 운동에너지는 온도가 증가하면 증가 한다고 가정하자.  그러나, 이러한 사실은 온도가 증가하면 원자 사이의 거리가 증가한다는 것을 의미하는가? 실험결과에 의하면 온도가 증가하면 고체막대의 길이가 늘어난다. 따라서 원자 사이의 평균거리가 증가해야 한다. 이것을 이해하기 위하여 원자의 위치에너지를 생각해 보자.

[그림 2]에 보인 것은 두 개 원자의 위치에너지를 그들 사이의 거리 r의 함수로 그린 것이다. r가 클 때의 위치에너지를 0으로 가정하였다. r가 감소하면 위치에너지가 감소하는데, 이것은 서로 잡아당기는 힘이 작용한다는 것을 의미한다. 

참고 자료

ㅇhttp://heebok.kongju.ac.kr/experiment/therm/hm9.html
BENSON 대학물리학. 출판사-WILEY . 물리교재 편찬위원회 옮김