[물리학실험] 열전도도 실험 결과보고서 (이론 결과 분석 오차/A+)

소개글

"[물리학실험] 열전도도 실험 결과보고서"에 대한 내용입니다.

실험 목적, 이론, 실험 결과, 실험 분석, 오차 포함되어 있습니다.
실험데이터 분석 후 수식전개 하여 결과값을 나타냈으며, 수식 전개 과정도 포함하였습니다.

2023년도 1학기 경북대학교 물리학실험 A+ 자료 입니다.

목차

Ⅰ. 목적

Ⅱ. 이론

Ⅲ. 실험결과

Ⅳ. 실험 분석
① 물질에 따라 전도도가 다른 이유를 생각해보자.
② 실험결과의 오차 발생 원인에 대해 분석해보자.

Ⅴ. 결론

본문내용

Ⅰ 목적
열 전도도 실험 장치를 이용해 고체의 열 전도도의 측정을 통하여 열전도 현상 및 열 전도 방정식에 대한 이해를 한다.

Ⅱ 이론
열전도는 물체의 내부에너지가 물체 내에서 또는 접촉해 있는 다른 물체로 이동하는 것을 말하며, 물질의 이동이나 복사에 의존하지 않고 고온에서 저온으로 열이 이동하는 현상이다. 전도는 온도의 차이에 의해 발생하며 열 전도에 의해 에너지가 전달되는 것은 물질을 이루 고 있는 입자들이 서로 충돌하여 운동에너지를 교환하기 때문이다. 입자들이 위치는 바뀌지 않으면서 서로의 충돌에 의해 에너지가 한 곳에서 다른 곳으로 이동하는 것이다. 고체에서 는 원자들의 진동, 자유전자의 충돌에 의해 전도가 일어난다. 기체에서는 분자들 사이가 멀 어서 액체나 고체보다 충돌이 적게 일어나므로 전도가 잘 일어나지 않는다. 일반적으로 금 속과 같은 도체 물질은 열 전도도가 크고 부도체는 열 전도도가 작다. 즉, 물질에 따라 열 전도도가 다르다.

<중 략>

Masonite와 유리의 전도도 값이 이론값보다 크게 도출되었다. 이는 단위 시간 당 얼음이 녹은 질량인 융해율이 크게 나왔고, 얼음이 녹은 질량에 비해 얼음의 면적이 줄어든 비율이 작기 때문이라고 식에서부터 도출 할 수 있다.

① 물질에 따라 전도도가 다른 이유를 생각해보자.
금속 내부에는 자유 전자가 있기 때문에 일반적으로 금속은 열전도가 다른 물질에 비해 잘 된다. 즉, 비금속이나 다른 고체에 비해서 열전도도가 크다. 금속에 열을 가하면 열은 높 은 온도의 영역에서 낮은 온도의 영역으로 전달되게 된다. 이때 금속에는 자유전자가 있기 에 열을 받은 전자가 빨리 이동을 하면서 금속 내의 원자들과 충돌을 하게 되고, 자유전자 와 충돌하게 된 원자들은 물질 내에서 진동을 한다. 이러한 진동이 열에너지를 만들게 되고 금속이 열 전달이 빠르게 되는 것이다.

참고 자료

물리학실험3 | 물리학실험교재편찬위원회 | 경북대학교출판부 | 2023.02.23