[물리학실험] 고체의 비열 측정 실험 (예비)

소개

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목차

1. 실험목적
2. 실험이론
(1) 열평형
(2) 열역학 제 0법칙
(3) 열용량
(4) 비열
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
※주의사항
5. 실험 예측

본문내용

1. 실험목적
비열을 이해하고 고체의 비열을 측정한다.

2. 실험이론
(1) 열평형
물리계를 기술하는 변수의 값들이 계의 모든 점에서 같고 또 시간에 따라 변하지 않을 때, 그 계는 열평형 상태에 있다고 한다.
(2) 열역학 제 0법칙
두 계가 각각 제3의 계와 평형상태에 있으면 이들 두 계도 서로 열평형 상태에 있다는 법칙이다.
(3) 열용량
물체의 질량에 관계없이 물체의 온도를 1K만큼 높이는 데 필요한 열량을 열용량이라 한다. 만일 물체의 의 열량으로 의 온도변화를 일으켰다면, 열용량(C)은 (kcal/K 또는 J/K) 으로 나타낼 수 있다.
(4) 비열
물질의 질량이 크면 온도를 변화시키는 데에 더 많은 열량이 필요하다. 즉, 온도변화 를 발생시키는데 필요한 열량 는 물질의 질량 m과 온도변화에 비례한다. 이때 단위 질량당 열용량을 정의한 것이 바로 비열이다. 비열은 물질 1Kg의 온도를 1K만큼 높이는 데 필요한 열량으로 물질마다 다르다. 비열 c는
(kcal/kgK 또는 J/kgK) 로 나타낼 수 있다.
일반적으로 물의 비열은 액체 중에서 가장 크며 그 값은 약4.2J/g℃ 이다.


각 물질의 비열은 에너지 보존 법칙을 이용하여 알 수 있다. 즉, 서로 온도가 다른 물체 A, B가 접촉하여 열평형이 일어날 경우 어떤 한 물체가 열량을 잃은 만큼 다른 물체는 잃은 열량만큼을 흡수 한다는 것이다. 이것을 식으로 나타내면
(물체 A가 잃은 열량 = 물체 B가 얻은 열량 - A의 온도가 B의 온도보다 큰경우)
로 나타낼 수 있다. ( 은 각각 물체 A의 질량, 비열, 온도이고 는 각각 물체 B의 질량 비열, 온도이며 은 평형상태에 이른 온도이다.)

참고자료

· 이공학도를 위한 물리학 실험