(일반물리학 실험2) 고체의 선 팽창계수 측정(결과)

소개

청범출판사 자료입니다. 계산과정 까지 자세하게 나와있습니다.
A+ 받았던 자료입니다.감사합니다.

목차

측정값
실험결과
질문 및 토의
1. 시료에 대한 선 팽창계수를 조사하여 측정값과 비교하고 퍼센트 오차를 계산하라. 실험오차가 일관 되게 크거나 작은가?
2. 오차의 전파를 이용하여 각 측정값들의 오차가 선 팽창계수의 오차에 미치는 정도를 계산하시오.
3. 질문 2의 답에 기초하여 실험에서 오차의 원인을 추측해 보라. 어떻게 하면 실험의 정확도를 높이겠는가?
4. 온도에 대해 고체의 길이가 다음 식과 같이 변할 때 선팽창계수 식(20.1)와 체적팽창계수를 온도에 대해 일차항까지만 구하시오.
5. 등방적 물질의 경우 식 (20.1)로부터 체적 팽창계수를 계산하고, 실험결과로부터 체적 팽창계수를 구하라. (ΔV = αvolVΔT)
6. 시료의 길이가 열을 가해준 시간에 따라 어떻게 늘어났는가? 다이얼게이지를 관찰한 결과를 쓰시오.
7. 평형상태의 온도는 어떻게 결정하였고, 평형상태에 도달하면 시료의 온도와 시료의 길이는 어떻게 변하는가?
8. 측정 물질의 비열의 크기순서와 팽창계수의 크기 순서에 관계가 있는가? 설명하시오.
결론 및 검토

본문내용

6. 시료의 길이가 열을 가해준 시간에 따라 어떻게 늘어났는가? 다이얼게이지를 관찰한 결과를 쓰시오.
처음에는 가해준 시간에 따라 일정하게 증가하다가 어느 시간 이상이 되면 더 이상 늘어나지 않게 되어 다이얼 게이지의 눈금은 일정한 값을 나타내게 된다.

7. 평형상태의 온도는 어떻게 결정하였고, 평형상태에 도달하면 시료의 온도와 시료의 길이는 어떻게 변하는가?
평형상태는 저항값이 변하지 않고 일정한 값을 나타낼 때로 결정하였다. 그 값을 결정하기가 무척 힘들었다. 시료의 저항값이 일정해 지면 그에 따라 비례하는 일정한 온도의 값이 주어졌고 시료의 길이의 변화는 평형상태에 도달하면 변화가 없었다.

8. 측정 물질의 비열의 크기순서와 팽창계수의 크기 순서에 관계가 있는가? 설명하시오.
비열의 크기는 알루미늄(900J/kg℃)〉철(448J/kg℃)〉구리(387J/kg℃) 순이었다.
그러나 팽창계수의 크기는 알루미늄(24×10-6/℃)〉구리(17×10-6/℃)〉철(11×10-6/℃)순이어서 관계가 없는 것으로 보였다. 비열은 어떤 물질 1kg의 온도를 1℃ 상승시키는데 필요한 에너지이고 팽창계수는 어떤 물질이 1℃ 상승했을때 단위 길이당 늘어나는 양을 나타낸다. 정의를 통해서 봤을 때도 두 값의 상관 관계는 없다.

결론 및 검토
온도가 상승하면 물체의 길이가 변화하고 그 변화하는 양은 물질에 따라 달라지는 것을 확인할 수 있는 실험이었다. 그동안 단순히 알고 있었던 물체의 선 팽창계수를 직접 측정하였는데 오차가 비교적 크게 나타나서 아쉬웠다. 그러나 각 물체간의 선 팽창계수의 크기는 대강 비교 할 수 있는 결과가 나왔다. 알루미늄은 구리보다 구리는 철보다 같은 온도 변화에도 더 많은 길이 변화를 나타낸다는 사실을 데이터를 통해 알아 낼 수 있었다.

참고자료

· 없음