[재료공학기초실험] 고체의 열팽창 실험 A+레포트

소개

[재료공학기초실험] 고체의 열팽창 실험 A+레포트 입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 이론적 배경

3.실험 방법

4. 실험 결과

5.논의 및 고찰

본문내용

1. 실험 목적
온도가 올라감에 따라 물질이 일정한 비율로 팽창하는 것을 확인하고, 열팽창계를 이용하여 고체재료의 열팽창 현상을 이해한다. 그리고 온도 차이에 따른 고체의 열팽창 계수를 구해 이를 이용하여 시편의 종류를 알아내는 것이 실험의 목적이다.
2. 이론적 배경
▶열팽창
모든 재료는 열을 받으면 팽창을 일으키는 데, 이 현상을 열팽창이라 일컫는다. 열팽창 현상의 기본적인 배경은 포텐셜 에너지 우물(Potential energy well 또는 Condon-Morse curve) 곡선으로부터 이해될 수 있다. 지금 고체 내에서 결합되어 있는 두 개의 원자 쌍을 고려하자. 원자의 포텐셜 에너지를 V(r) 라하면,
V(r) = - a/rm + b/rn
여기서 r은 두 원자간의 갂격, a , b, m, n 은 모두 상수이며 양의 값을 갖는다. 위 식의 첫 번째 항은 자유전자를 매개로 하는 두 원자간의 인력에 의해 발생되며 r이 감소함에 따라 즉, 두 원자가 가까워짐에 따라 작아진다. 그리고 두 번째 항은 각 원자에 속한 전자들간의 반발에 의해 발생하며 두 원자가 가까워짐에 따라 급속히 증가한다. 위 식을 그림 1에 도해하였다. 여기에서 주목할 수 있는 것과 같이 실제로 포텐셜 에너지 곡선은 비대칭적인 모양을 갖는다는 점이다. 이러한 비대칭성은 위 식에 포함된 m, n 등 상수의 값에 따라 달라진다. 그렇지만, 항시 m 은 n 보다 작다. 이온 결정에서는 m 1, n 12, 그리고 분자로 구성된 결정에서는 m 6 정도 되는 것으로 알려져 있다.(m =1 은 두 점 전하간의 쿨롱 인력에 상응함을 주목하자.)

참고자료

· http://fmmclab.cafe24.com/sub1_3.htm
· http://blog.daum.net/miss_kys/4
· 영남대학교 신소재공학부 재료공학 기초실험 ‘고체의 열팽창’유인물