[일반물리학실험 A+] 고체 시료의 비열측정

목차

1. Title
2. Date
3. Purpose
4. Principle
5. Apparatus and Reagents
6. Procedure
7. Results
8. Discussion
9. Reference

본문내용

1) 실험에 대한 고찰 : 실험시 관찰한 사항 및 결과에 대하여 이론과 관련지어 정리
이번에 진행한 실험은 고체 시료의 비열 측정 실험이었다. 고체 시료는 구리를 이용하여 진행하였다. 물체마다 1℃ 온도를 증가시키는데 필요한 열량을 열용량이라 하는데, 열용량은 물질의 고유 값인 비열과 질량을 곱한 값이다. 이때 비열은 어떤 물질 1g의 온도를 1℃만큼 올리는데 필요한 열량을 말한다. 어떤 물질의 열용량과 같은 열용량을 갖는 물의 질량을 그 물체에 대한 물당량이라 한다. 물당량은 물질의 열용량을 물의 비열로 나눈 값이다. 외부와 열적으로 차단되어 있는 계에서는 한 물체가 잃어버린 열량은 그 주위가 얻은 열량과 같다는 것을 이용하여 진행한 실험이었다. 먼저, 물당량을 구하기 위한 실험을 진행하였다. 시료를 90℃로 가열시켜주면서 동시에 구리용기의 무게, 실온의 물의 무게, 실온의 물의 온도, 끓인 물의 무게, 끓인 물의 온도를 측정해주었고, 무게와 온도를 측정한 실온의 물과 끓인 물을 구리용기에 넣어 평형온도를 측정해주어 물당량을 측정해주었다. 그 결과 구리용기무게는 147g, 실온의 물의 무게는 159g, 실온의 물의 온도는 6℃, 끓인 물의 무게는 171g, 끓인 물의 온도는 66℃, 평형온도는 25℃로 측정되었고, 식 ω=(m_ω2 (t_2-t))/((t-t_1))-m_ω1를 이용하여 각각의 값들을 대입하여 물당량 ω를 측정한 결과 210g으로 나타났다. 다음으로 시료의 비열을 측정하기 위한 실험을 진행하였다. 가열한 시료의 무게와 온도를 측정하고, 시료를 구리용기 안에 있는 실온의 물에 넣기 전 실온의 물 온도와 무게를 측정하였다. 그 후 시료를 구리용기 안에 있는 실온의 물 속에 넣어 평형온도를 측정해 주었다. 그 결과 시료의 무게는 327.5g, 실온의 물 무게는 330g, 실온의 물 온도는 24℃, 시료의 온도는 64℃, 평형온도는 26℃로 나타났다.

참고자료

· 상명대학교 일반물리연구회, 일반물리학실험, 북스힐, p.99-101 (2011)
· www.wikipedia.org, 마찰력
· www.wikipedia.org, 열평형
· www.wikipedia.org, 열역학 제0법칙
· 채선희, “몇 가지 고분자 재료의 비열측정.”, 국내석사학위논문 단국대학교, p.5-7 (2006)