고체의 선팽창계수 측정

목차

1. 실험목적
2. 실험기구
3. 실험원리
4. 실험방법
5. 실험 결과
6. 토의(Discussion)

본문내용

1. 실험목적
다이얼게이지를 이용하여 여러 가지 금속막대의 선팽창계수를 측정한다.

2. 실험기구
선팽창계수 측정 장치, 증기 발생기, 금속막대(철, 구리, 알루미늄), 비커, 디지털온도계, 고무관, 다이얼 게이지, 전선, 미터자, 버니어 캘리퍼

3. 실험원리
고체의 길이나 부피는 온도 t의 함수로서 온도의 상승에 따라 증가하기 때문에 t의 멱급수로 표시할 수 있다.

☞ 선팽창계수 : 물체의 온도가 증가하면 그 물체는 보통 팽창한다(단 한가지 예외는 0℃와 4℃사이의 물의 경우).고체의 경우 온도 차이에 대한 평균 선팽창 계수는 압력이 일정할 때 길이의 변화율을 온도의 변화량으로 나눈 것으로 정의한다. 즉, 길이가 온도에 따라 변화하는 것을 말한다. 선팽창계수가 크다는 것은 온도가 변할 경우 재료의 크기가 심하게 변한다는 의미이므로 재료선택, 특히 전자제품 등 소재를 선택할 때 중요한 항목이다.

☞ dial gauge(다이얼게이지) : 다이얼게이지는 측정자의 직선 또는 원호 운동을 기계적으로 확대하여 그 움직임을 지침의 회전 변위로 변환시켜 눈금으로 읽을 수 있는 길이 측정기로서 다이얼 인디케이터(dial indicator)라고도 한다. 측정물의 길이를 직접 측정하는 것이 아니라 길이를 비교하기 위한 것으로, 평면의 요철(凹凸), 공작물 부착 상태, 축 중심의 흔들림, 직각의 흔들림 등을 검사하는 데 사용한다. 스핀들이 1mm 움직이는 데 대해 지침이 1회전하는 것이 흔히 사용된다. 눈금판은 1 눈금이 0.01mm인 것과 0.001mm인 것이 있다.

4. 실험방법
(1) 아래 그림1과 같이 장치를 설치한다.
(2) 금속막대의 길이를 줄자로 잰 후 선팽창계수 측정장치에 설치한다.
(3) 다이얼게이지와 시료가 잘 닿았는지 확인하고 다이얼게이지의 눈금을 확인한다.
(4) 증기발생기에 물을 2/3정도 채운 후 선팽창계수 측정장치와 고무관으로 연결한다.

참고자료

· 없음