[물리학실험] 고체의 비열 실험 결과보고서 (이론 결과 분석 오차/A+)

소개

"[물리학실험] 고체의 비열 실험 결과보고서"에 대한 내용입니다.

실험 목적, 이론, 실험 결과, 실험 분석, 오차 포함되어 있습니다.
실험데이터 분석 후 수식전개를 통하여 결과값을 나타냈으며, 수식전개 과정 포함하였습니다.

2023년도 1학기 경북대학교 물리학실험 A+ 자료 입니다.

목차

Ⅰ. 목적

Ⅱ. 이론

Ⅲ. 실험결과

Ⅳ. 실험 분석
① 물체에 공급된 열에너지에 따른 물체의 온도 변화, 비열, 물체의 질량 사이의 관계
② 두 물체 사이의 열에너지 교환으로 열평형상태에 도달하는 과정에서 에너지 보존 법칙
③ 비열의 정의, 물체의 부피 또는 압력이 같은 경우 비열과 유사한 물리량의 표현
④ 실험결과의 오차 발생 원인

본문내용

Ⅰ 목적
열량계를 이용해 시료의 비열을 측정해 보고, 비열 측정을 통해 시료가 어떤 물질인지를 알아본다. 물질의 종류에 따라 비열이 다름을 이해한다.

Ⅱ 이론
어떤 물질의 온도를 1˚C 또는 1K 높이는데 필요한 열량으로 열을 가하거나 빼앗을때 물체 의 온도가 얼마나 쉽게 변하는지를 알려주는 값을 열용량(C)이라고 한다. 열용량은 물질의 성질에 의존하고 질량에 따라 변하는 물리량이다. 단위 질량에 대한 열용량은 비열(c)이라고 한다. 열용량의 단위는 (cal / ˚C) 또는 (J / K)를 사용하며, 비열의 단위는 (cal / kg · ˚C)이 다. 열량의 단위는 (cal)이며 1cal은 15˚C의 물 1g의 온도를 1˚C 올리는데 필요한 열량으로 정의된다.
어떤 물질의 열 용량이 C이고 가열에 의한 온도변화가 ∆ 라면 이 물질에 가해준 열의 양인 Q는 식 (1)과 같다. 또한 이 식을 비열을 이용하여 나타내면 식 (2)와 같이 나타낼 수 있다.

<중 략>

열량계 속 물은 온도가 t로 상승하는 동안 열량 Q를 얻는다. 동시에 시료는 같은 열량을 잃게 되므로 계의 전체 에너지는 보존된다. 이 사실(시료가 잃은 열에너지 = 물이 얻은 열 에너지)을 이용하면 식(5)을 도출할 수 있다. 이는 열량 보존의 법칙이며 고립된 계에서 온 도가 다른 물체를 접촉시킬 때 고온의 물체가 잃은 열의 양이 저온의 물체가 얻은 열의 양 과 같다는 사실을 기술하는 법칙이다.

참고자료

· 물리학실험3 | 물리학실험교재편찬위원회 | 경북대학교출판부 | 2023.02.23