물리 실험 2-1. 에너지의 모습(서울대)

소개글

1. Introduction
(1) 실험 목적
․ 어떤 계의 내부에너지가 변화될 수 있는 경우는 일이나 열이 출입할 때이다. 이 때 내부에너지의 변화는 온도와 내부에너지가 비례하므로 온도의 변화를 통해 알 수 있다. 그리고 주어진 열에 대해 온도 변화의 비를 비열이라고 정의한다. 이 실험에서는 열에 의한 계의 내부에너지의 변화를 측정하여, 내부에너지를 변화시키는 방법에 대해 이해하고 물체의 비열을 구해 본다.
(2) 이론적 배경
․ 열역학 제 1법칙 (에너지 보존 법칙)
( U : 내부에너지, Q : 열, W : 일 )
․ 내부 에너지와 온도의 관계
( n : 몰수, c_V : 정적 몰 비열 )
즉 내부에너지는 온도에 비례한다
․ 열용량과 비열의 정의
열용량
비열 ( m : 물체의 질량 )
보통 측정하는 열용량이나 비열은 대기압하에서 측정되므로 정압 열용량, 정압 비열이다. 그리고 비열은 각 물체들의 고유한 특성이다.
․ 열의 일당량
1cal는 물 1g을 1℃올리는데 필요한 열로써 cal 와 J 사이에는 다음의 관계식이 성립한다.

이 때 비례상수를 열의 일당량이라고 한다.

목차

1. Introduction

2. Experiment

3. Data

4. Discussion

5. Reference

본문내용

1. Introduction
(1) 실험 목적
․ 어떤 계의 내부에너지가 변화될 수 있는 경우는 일이나 열이 출입할 때이다. 이 때 내부에너지의 변화는 온도와 내부에너지가 비례하므로 온도의 변화를 통해 알 수 있다. 그리고 주어진 열에 대해 온도 변화의 비를 비열이라고 정의한다. 이 실험에서는 열에 의한 계의 내부에너지의 변화를 측정하여, 내부에너지를 변화시키는 방법에 대해 이해하고 물체의 비열을 구해 본다.
(2) 이론적 배경
․ 열역학 제 1법칙 (에너지 보존 법칙)
( U : 내부에너지, Q : 열, W : 일 )
․ 내부 에너지와 온도의 관계
( n : 몰수, c_V : 정적 몰 비열 )
즉 내부에너지는 온도에 비례한다
․ 열용량과 비열의 정의
열용량
비열 ( m : 물체의 질량 )
보통 측정하는 열용량이나 비열은 대기압하에서 측정되므로 정압 열용량, 정압 비열이다. 그리고 비열은 각 물체들의 고유한 특성이다.
․ 열의 일당량
1cal는 물 1g을 1℃올리는데 필요한 열로써 cal 와 J 사이에는 다음의 관계식이 성립한다.

이 때 비례상수를 열의 일당량이라고 한다.
․ 전기에너지
전압 V , 전류 I 일 때 전력(일률) P는

그리고 전기에너지 E 는

․ 열량계에 물이 m 만큼 있을 때 일률 P로 열을 주면 dT/dt 는 다음과 같다

참고 자료

Serway & Jewett 'Principles of Physics, Third Edition'
Halliday, Resnick & Walker 'Fundamentals of Physics, Fourth Edition'