일반물리학실험 - 고체의 비열

소개

부산대학교 일반물리학실험강의에서 당시 분반 내 보고서 점수 1위 했습니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고문헌

본문내용

2. 실험원리
1) 비열 : 어떤 물질 1g의 온도를 1℃만큼 올리는데 필요한 열량

일반적으로 질량이 m(g)인 물질이 Q(cal)만큼의 열량을 공급받을 때, 만큼의 온도변화가 발생했다면, 이 물질의 비열은 다음의 식에 의해 계산될 수 있다.

어떤 물질 1g을 1℃ 올리는데 드는 열량은 물질에 따라 다르며, 이는 물질이 가지는 고유한 특성 중의 하나다.

2) 열적 평형 상태 (열평형) : 서로 온도가 다른 물체들이 접촉해있을 때, 두 물체 간에 열이 이동하여 시간이 충분히 지나 두 물체의 온도가 같아져 더 이상 뜨거워지지도 차가워지지도 않는 상태

열은 전도, 대류, 복사에 의해 이동하며, 상대적으로 뜨거운 물체와 차가운 물체가 서로 접촉을 하게 되면, 열이 뜨거운 물체에서 차가운 물체로 이동하게 된다. 이를 통해 뜨거운 물체는 열을 잃고, 차가운 물체는 열을 얻는다. 두 물체의 온도가 같아지면, 더 이상 열의 이동이 일어나지 않고 일정한 온도가 유지되는데, 이를 열평형이라고 한다.

시간이 지나 두 물체가 열적 평형 상태에 도달하고, 이때 두 물체가 외부와 열적으로 차단된 열량계 내에 있다면, 고온의 물체가 잃은 열량은 저온의 물체가 얻은 열량과 같게 된다.
온도가 인 물(질량 , 비열 )이 담겨있는 열량계에 온도가 로 가열된 물체(질량 , 비열 )를 넣은 후 열적 평형 상태에 도달하면 물체와 물은 같은 온도 가 된다. 열량계가 흡수하는 열량이 작아 무시할 수 있다고 가정하면,
이며, 물체의 비열 c는 다음과 같이 정리 가능하다.

*물의 비열 는 0~100℃ 영역에서 1.00±0.01 cal/g℃이다.

< 중 략 >

4. 실험방법

실험 – 비열 측정

1) 시료의 질량 m을 측정하고 각 시료에 실을 매단다.
2) 열량계 1의 질량을 측정한다. (물이나 시료가 들어가 있지 않아야 한다.)
3) 실온의 물을 열량계 1에 넣고 질량을 측정할 물의 질량 를 계산한다. 물의 양은 시료가 열량계 내에서 충분히 잠길 정도로 정한다.

참고자료

· 일반 물리학 실험 4판, 부산대학교 물리학교재편찬 위원회, 청문각.
· ㈜HEAT-TECH, 물질의 비열.