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1. 온도계의 보정
1.1. 실험 목적
실험의 목적은 실험실에서 사용하는 온도계가 부정확할 수 있기 때문에, 정확한 온도 측정을 위해 온도계를 보정하는 것이다. 온도계 보정을 통해 온도계의 정확성과 민감도를 확인하고 보정할 수 있다. 이를 통해 정확한 온도 측정이 가능해지며, 실험 데이터의 신뢰성을 보장할 수 있다.
실험에 사용되는 기구로는 온도계(0℃ 이하, 100℃ 이상), 비이커(100ml 이상), Dewar병, 시험관, 둥근 바닥 플라스크, 끓임쪽(비등석), 스탠드, 클램프, 클램프 집게, 마개, 기압계가 있다. 시약으로는 증류수, 얼음, 황산나트륨 십수화물이 사용된다.
실험 원리는 다음과 같다. 섭씨온도는 물의 어는점을 0℃, 끓는점을 100℃로 정하고 그 사이를 100등분하여 만든 온도 척도이다. 화씨온도는 물의 어는점을 32℉, 끓는점을 212℉로 정하고 그 사이를 180등분한 온도 척도이다. 절대온도는 열역학적으로 정의된 온도 척도로, 절대 영도(약 -273.15℃)를 기준으로 한다. 실험실에서 사용하는 온도계는 알코올이나 수은을 사용하는데, 정확한 온도 측정을 위해서는 온도계 끝의 액체 구가 시료와 충분히 접촉하여 열적 평형을 이루어야 한다. 그런데 온도계의 눈금이 부정확할 경우가 많아 온도계 보정이 필요하다. 온도계로 물의 어는점 t0와 끓는점 t100를 측정한 후, 온도계 보정식을 이용하면 측정한 온도 t에 대한 보정된 온도 T를 구할 수 있다.
1.2. 실험 기구 및 시약
[실험 기구 및 시약]
온도계(0℃이하, 100℃이상), 비이커(100ml이상), Dewar병, 시험관, 둥근 바닥 플라스크, 끓임쪽(비등석), 스탠드, 클램프, 클램프 집게, 마개, 기압계이다. 증류수와 얼음, 황산나트륨 십수화물이 시약으로 사용된다.
실험에 필요한 기구로는 온도 측정을 위한 온도계와 온도 조절을 위한 가열 장치, 시료를 담을 수 있는 비이커와 플라스크 등이 사용된다. 얼음물과 황산나트륨 십수화물은 온도 보정을 위한 기준 온도 확인에 필요한 시약이다. 또한 기압 변화를 측정하기 위한 기압계도 사용된다. 이처럼 온도 측정 및 조절, 시료 처리, 기압 측정 등을 위한 다양한 기구와 시약이 온도계 보정 실험에 사용된다.
1.3. 실험 원리
1.3.1. 섭씨온도와 화씨온도
섭씨온도는 온도의 표준으로 물의 끓는점과 물의 어는점을 정하여, 그 사이를 100등분한 온도이다. 단위기호는 ℃이며, 1742년 스웨덴의 천문학자이자 물리학자인 A. 셀시우스가 창시한 온도계로부터 기원하기 때문에 셀시우스 온도라고도 한다. MKS 단위계와 MTS 단위계에서는 섭씨온도를 사용하며, 절대온도와 섭씨온도의 온도간격...
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