부산대 일반물리학실험/물리실험 19. 열의 일당량

소개

학점 A+ 받은 자료입니다.

부산대 일반물리학실험 열의 일당량 결과레포트 입니다.

측정값이 깔끔하게 정리되있으며,

데이터를 바탕으로 실험의 목적과 결과, 오차의 원인을 뚜렷하게 설명하였습니다.

목차

-측정값

-실험 결과

-질문 및 토의
(1) 온도를 계산하는 데 발생하는 오차가 일당량의 값에 미치는 정도를 오차의 전파를 이용해 계산하고 결과를 분석하라
(2) 오차가 생긴 원인을 실험 과정과 결과로부터 설명하라.
(3) 실험에서 가해준 일보다 열이 더 많이 발생할 수 있는가?
(4) 측정한 값이 주어진 열로부터 얼마만큼의 일을 발생시키는지를 결정하는 데 사용될 수 있겠는가?
(5) 고무줄의 장력이 실험결과에 어떤 영향을 미치는지 논의해보자.
(6) 열의 일당량을 측정할 수 있는 다른 방법에 대해 알아보자.

-결론 및 검토

본문내용

실제 정밀하게 측정된 열의 일당량은 약 1cal = 4.20
오차율이 10% 이하인 실험은 14개 중 7개 정도이고 상당히 들쭉날쭉한 오차율이 나왔으며 평균에 대해서는 약 10%의 오차율을 보였다.
예비보고서의 공식
에 대입하여 를 측정하였다.
추의 질량 과 알루미늄 실린저의 질량 을 kg 단위로 사용하였다.
비열 0.220 를 220 로 고쳐 사용해야한다.
버니어캘리퍼로 측정하는 값은 실린더의 지름임을 주의하여야한다.
즉 측정한 값을 반으로 나누어야 반지름을 얻을 수 있다.
그리고 값을 대입할 때는 m(미터) 단위로 고쳐주어야 한다.
중력가속도 = 9.8 로 사용하였다.


....

(6) 열의 일당량을 측정할 수 있는 다른 방법에 대해 알아보자.
비커에 물을 담고 이번실험에서 사용한 크랭크처럼 역학적 에너지를 전달 할 수 있는 장치를 이용하면 된다. 물에 바람개비 같은 모양으로 금속재질을 표면적이 최대한 넓게 (비커의 크기에 적당하게) 만들어서 회전시키면, 금속재질의 표면과 물 사이의 마찰에 의해서 역학적 에너지가 열 에너지로 바꾸게 된다. 그러면 물의 온도가 증가하므로 (는 물의 비열, 은 물의 질량)에 의해 열량을 계산할 수 있고, 역학적 에너지를 계산하면 열의 일당량을 계산할 수 있다.
▣ 결론 및 검토
이번 실험은 꽤 쉽다고 생각한 실험이었으나, 크랭크를 돌릴 때 나일론이 완전히 미끄러져 추의 위치 에너지를 변화시키지 않게 한다는 점이 가장 힘들었다. 처음엔 6번 정도 묶었으나 결국 2번 정도에서 실험을 시작할 수 있었다. 이 실험에서 크랭크를 돌리는 일, 즉 이 역학적 에너지가 열 에너지로 전환될 때 얼마나 비례하는 지를 측정하는 실험이다. 즉 여기서 비례상수는 이며 열의 일당량이라고 한다. 이 값은 1cal = 약 4.2 이다.

참고자료

· 없음