소개글
"질량,부피 온도 측정 실험"에 대한 내용입니다.
목차
1. 질량, 부피 및 온도 측정 실험
1.1. 실험 목적
1.2. 실험 원리
1.3. 실험 절차
1.3.1. 직접 측정 실험
1.3.2. 간접 측정 실험
1.3.3. 물의 어는점 측정 실험
1.4. 관찰 내용
1.5. 실험 결과
1.5.1. 직접 측정법을 통한 밀도 측정
1.5.2. 간접 측정법을 통한 밀도 측정
1.6. 고찰
1.6.1. 직접 측정법과 간접 측정법의 비교
1.6.2. 오차 발생 원인 분석
1.6.3. 오차 개선 방안
2. 참고 문헌
본문내용
1. 질량, 부피 및 온도 측정 실험
1.1. 실험 목적
질량, 부피 및 온도 측정 실험의 목적은 모든 과학실험의 근간이 되는 정량적인 관찰과 측정을 익히는 것이다. 화학 실험에서 가장 기본 물리량인 부피와 질량을 직접적인 방법과 간접적인 방법을 통해 측정하며, 측정 결과를 통해 밀도의 평균값을 도출함으로써 실험의 정밀도와 정확도를 살펴보는 것이다.
정량적 측정은 측정 가능한 data 양을 포함하며, 주로 숫자 형태로 표현된다. 측정 시 변수가 존재하여 오차를 가질 수 있으므로 이 오차를 최소화하여 신뢰할 수 있는 data로 만드는 것이 중요하다. 정밀도는 실험 결과 값 사이의 편차가 적고 균일하게 모여 있을수록 높으며, 정확도는 측정값들이 측정 대상의 실제 값과 근접할수록 높다.
오차에는 우연 오차와 계통 오차가 있다. 우연 오차는 원인을 알 수 없는 오차로 주로 측정값들의 변동으로 인해 발생하며, 계통 오차는 기계나 실험 방식의 부정확성으로 발생한다. 오차의 전파는 계산 과정에서 발생한 오류가 전달되어 사용됨으로써 오류를 발생시키는 현상을 말한다. 따라서 유효숫자를 고려하여 소수점 부분을 생략하는 등의 주의가 필요하다.
1.2. 실험 원리
정량적 측정 시 측정 가능한 데이터의 양을 포함하며, 주로 숫자 형태로 표현된다. 측정 시 변수가 존재하여 오차를 가질 수 있으나, 이 오차를 최소화하여 신뢰할 수 있는 데이터를 만드는 것이 중요하다.
정밀도는 실험 시, 여러 번 측정해 실험 결과값이 서로 얼마나 근사한지를 나타내는 기준이다. 실험 결과값 사이의 편차가 적고 균일하게 모여 있을수록 정밀도가 높다고 볼 수 있다. 관측장비와 관측방법에 따라 오차가 크게 바뀌기 때문에 동일한 실험 조건에서 측정하는 것이 중요하다.
정확도는 동일한 실험을 반복했을 때, 측정 결과가 참값에 서로 가까운 정도를 나타내는 기준이다. 측정값들이 측정 대상의 실제 값과 근접할수록 정확도가 높다고 볼 수 있다.
오차는 정량적 측정에서 측정한 값과 실제값의 차이를 의미한다. 실험 시에 측정값은 실제값에 가까울 뿐 실제값은 아니기 때문에, 동일한 조건에서 측정을 반복해 실험기구를 교체하거나 측정 방법을 달리 하는 방식으로 오차를 최소화하여 최확치를 구해야 한다.
우연 오차는 정밀도가 부족해서 발생한 측정 간의 차이이다. 우연 오차는 원인을 알 수 없는 오차로, 주로 실험 시, 측정값들의 변동으로 인해 발생하므로 오차를 보정하기 어렵다. 다만, 값들의 표준편차를 구하고 신뢰한계를 %로 설정해 참평균의 범위를 도출할 수 있다.
계통 오차는 정확도가 부족하여 발생한 측정 간의 차이이다. 계통 오차에는 기계 오차와 개인 오차가 포함된다. 기계 오차는 실험에서 사용된 실험기구의 부정확성으로 발생한 오차이고, 개인 오차는 실험 측정자의 실수나 적절하지 못한 실험 방식으로 발생한 오차이다. 이를 보정하기 위해서는 보다 정확한 실험기구 사용과 실험 방식의 개선이 필요하다.
1.3. 실험 절차
1.3.1. 직접 측정 실험
실험 용액(IPA)의 온도를 확인하고 깨끗한 비중병 5ml에 IPA를 가득 채운다. 넘친 용액은 닦아낸다. 저울의 영점을 확인한 뒤 IPA를 채운 비중병의 질량을 측정한다. IPA를 눈금 실린더에 부어내고 ...
참고 자료
Quantitative Data: Definition, Types, Analysis and Examples, QuestionPro, https://www.questionpro.com/blog/quantitative-data/
정확성, 과학문화포털 사이언스올, https://www.scienceall.com/%EC%A0%95%ED%99%95%EC%84%B1accuracy/, (2019.07.08)
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아이소프로필 알코올, 위키피디아,
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%84%EC%9D%B4%EC%86%8C%ED%94%84%EB%A1%9C%ED%95%84_%EC%95%8C%EC%BD%94%EC%98%AC, (
밀도, 위키피디아, https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B0%80%EB%8F%84,
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일반화학 실험 (개정판), 박영동 저
Wikipedia
MSDS
레이먼드 창의 일반 화학 (제 12판), Raymond Chang
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