일반물리학실험(1) 11주차 온도와 압력

소개

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목차

Ⅰ. 개요 (Introduction)
Ⅱ. 이론 (Theory)
Ⅲ. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
Ⅳ. 데이터 및 결과 (Data & Results)
Ⅴ. 오차분석 (Error Analysis)
Ⅵ. 토의 (Discussion)
Ⅶ. 참고문헌 (References)

본문내용

Ⅰ. 개요 (Introduction)
이번 실험에서는 일정한 부피를 가지는 기체의 압력이 온도에 따라 어떻게 변화하는지 알아보도록 한다. 기체가 일정한 부피를 유지할 때 압력과 온도는 비례함을 확인할 수 있는데, 이때 압력-온도 그래프를 통해 기체의 절대 압력이 0이 되는 가상의 온도인 절대 영도를 찾아본다. 물과 절대 영도의 삼중점은 절대 온도 눈금의 두 고정점으로 찾을 수 있는데, 절대 온도 눈금은 SI 단위인 K을 사용한다. 또한 물과 절대 영도의 삼중점 온도 차이는  이다.

Ⅱ. 이론 (Theory)
1. 등적 기체 온도계
등적 기체 온도계란 일정한 부피를 유지하는 기체가 온도에 따라 변하는 성질을 이용한 온도계이다. 물 속에 잠겨 있는 플라스크 속 기체의 압력을 측정하는데, 이때 부피는 수은 기둥 높이의 조절에 의해 일정하게 유지된다.

2. 이상 기체
이상 기체란 분자 간의 상호 작용이 없으며, 분자의 크기도 없다고 가정하는 가상의 기체를 의미한다. 보일 법칙에 의해 몰 수와 온도가 일정한 환경에서 기체의 압력과 부피는 반비례하며, 샤를 법칙에 의해 몰 수와 압력이 일정한 환경에서 기체의 온도와 부피는 비례한다. 또한 아보가드로 법칙에 의해 압력과 온도가 일정한 환경에서 기체의 몰 수는 부피에 비례하고, 달톤의 법칙에 의해 혼합 기체의 압력과 모든 기체의 압력의 합은 일정하다. 따라서 이상 기체는    라는 상태 방정식을 항상 만족한다.

3. 온도
온도란 특정 기준에 의해 만들어진 온도계를 통해 측정되는 값이다. 온도와 입자의 움직임은 비례한다. 이때 온도의 SI 단위는 K이다.

4. 절대 온도
절대 온도란 절대 영도를 온도의 기준점으로 설정하여 측정한 온도 단위를 의미한다. 이때 절대 영도는 물질의 성질, 대기압과 같은 외부 환경에 의존하지 않는 온도이다. 절대 온도는 섭씨 온도에 273.15를 더한 값과 같으며, 단위는 SI 단위인 K을 사용한다.

참고자료

· 대학물리학, Serway&Jewett, 북스힐