일반물리학실험 - 기체법칙

소개

일반물리학실험 - 기체법칙

목차

□ 실험제목 : 기체법칙
□ 실험목적
□ 실험원리
□ 샤를의 법칙
▲ 실험방법

□ 보일의 법칙
▲ 실험방법

□ Gay-Lussac의 법칙
▲ 실험방법

□ 열기관
▲ 실험방법
▲ 열기관 서술하기
▲ 부피와 압력 결정하기
▲ P-V선도 그리고 해석하기

□ 측정값
보일의 법칙 Gay-Lussac의 법칙 열기관

□ 실험결과
보일의 법칙 Gay-Lussac의 법칙

□ 질문 및 토의
보일의 법칙 열기관

본문내용

실험제목 : 기체법칙
실험목적
몇가지 알려진 경험적인 법칙을 알아보고 열기관의 순환 과정에서 열역학적 일이 기계적인 일과 같음을 이해한다.
실험원리
용기 속의 기체는 열역학적 변수들 즉 압력 P, 부피 V, 온도 T로 상태를 나타낼 수 있다. 하지만 이들 사이는 서로 독립이 아니고 특별한 조건 하에서 서로 관계가 있다. 몇 가지 알려진 경험적인 기체법칙을 알아보고 열역학적 변수들 사이의 관계를 실험을 통하여 확인한다.
실제 열기관은 그림 22.2(b)와 같이 4단계의 팽창과 압축으로 작동하고 어떤 높이에서 다른 높이로 작은 물체를 올리는 역학적인 일을 할 수 있다. 이 실험에서는 P-V선도로 둘러쌓인 면적과 같은 순환과정에서 열역학적인 일이 기계적인 일과 같음을 확인 할 수 있다. 이 순환과정에서 질량이 m인 물체를 높이 y만큼 들어 올리는데 행해진 일은 다음과 같다.
샤를의 법칙
샤를의 법칙은 일정 압력에서 일정량의 기체의 부피가 절대온도에 비례한다는 것을 말한다.
V=cT
실험 기구 및 재료
기체법칙 실험장치, 온도계, 비이커, 전열기, 얼음
실험방법
1. 튜브로 장치와 공기 챔버를 연결한다.
2. 사용하지 않는 포트의 잠금 밸브를 잠근다.
3. 장치를 옆으로 눕힌다.(이 위치에서는 장치에 작용하는 힘은 대기압력과 같으며 피스톤이 동작하는 범위 내에서 일정하다.)
4. 공기 챔버를 뜨거운 물에 넣는다. 챔버가 평형온도에 도달하면 온도 T와 피스톤의 위치 x를 기록한다.
5. 얼음을 비이커에 넣고 일정한 시간간격으로 온도와 피스톤의 위치를 기록한다.
6. 기체의 부피 V를 계산하여 온도에 대한 부피의 그래프를 그린다.(피스톤의 직경을 참조하라.)
보일의 법칙
보일의 법칙은 기체의 부피와 압력의 곱은 고정된 온도에서 일정하다는 것을 말한다.
PV=a
그러므로, 고정된 온도에서 압력은 부피에 반비례하고 관계는 선형적이다.

참고자료

· 없음