에너지의 모습

소개

열(heat)이 에너지의 한 종류라는 것은 알고 있다. 그리고 일(work) 또한 에너지의 한 종류라는 것도 알고 있다. 두 종류의 에너지들은 모두 ‘줄(J)’이라는 단위를 사용하고 있다. 그러면 여기에서 우리는 일과 열이 서로 전환될 수 있다는 것을 추측할 수 있다. 실제로 우리는 열기관이 열에너지를 일로 전환시킨다는 것을 알고 있다. 그렇다면 이런 열과 일이 어떻게 서로 전환될까 하는 것이 우리가 알아보고자 하는 것이다.
이번 실험에서는 열과 내부 에너지의 변화관계를 통해 내부에너지를 변화시키는 방법에 대해서 알아보고, 그 과정에서 열의 일해당량과 열량계의 비열을 알아볼 수 있었던 실험이었다. 에너지라는 것은 100% 모두 원하는 방향으로 전환되는 값이 아니다. 몇 가지의 열 손실로 인해 오차가 발생했다. 이러한 오차의 발생으로 이상적인 값을 얻지는 못했다. 다만 그러한 오차의 원인을 따져보는데 중점을 두고 분석을 했다.

목차

1. 요약
2. 실험목적
3. 배경이론
1) 가열 과정
2) 냉각 과정(열 손실률 구하기)
4. DATA
1) 가열 과정
2) 냉각 과정 (열 손실률)
5. Discussion

본문내용

2. 실험목적

열(heat)은 에너지의 한 전달매개체로써 계(system)의 에너지를 변화시킬 수 있다. 이러한 열의 에너지 변화의 결과는 역학적인 일(work)에 의한 에너지 변화와 방법은 다르지만 같은 결과(계의 에너지변화)를 얻게 된다. 그러므로 열과 일은 서로 전환이 가능하다는 말이다. 하지만 열과 일은 전통적으로 서로 다른 단위를 사용해왔기 때문에 정량적인 비교를 위해 필요한 것이 바꿈 인수(conversion factor)이다. 이것을 열의 일해당량(mechanical equivalent of heat)이라고 부르며 1cal는 약 4.2J의 일과 같다.
이번 실험은 역학적 에너지인 일과 열에너지와의 관계를 알아내는 실험이다. 두 에너지는 서로 보존되기 때문에 가열 선에 공급한 전력이 열량계의 온도를 높이는 것을 실험하여 열의 일해당량 상수를 구해낼 수 있다. 가열하는 물의 양을 변화시켜 실험하여 열량계의 열용량도 구한다. 또한, 가열과정만이 아니라 열량계의 냉각과정을 관찰하여 열 손실률이 시간에 따라 실제로 어떻게 변하는 지도 관찰한다.

3. 배경이론

1) 가열 과정
어떤 계의 내부에너지의 변화량는 를 받은 열, 를 외부에 해준 일이라 할 때,



이다. 열량계에서 가열하는 동안에는 열량계는 외부에 일을 해주지 않으므로 이고 열량계의 내부에너지 변화량 가 된다.
열량계에서의 열손실이 없다고 하면 열량계의 내부에너지 변화는 곧 열량계 속의 가열선이 주는 열량이 된다. 가열선에 전압 를 가하여 전류 가 흐를 때, 가열 선에서는 매초

참고자료

· 없음