[일반물리실험][결과] 고체의비열

소개

1. 실험과정 및 결과 사진(칼라) 포함

2. 리포트 9p

3. A+받은 리포트 입니다.

목차

◎ 실험 날짜
◎ 실험자
◎ 공동 실험자
◎ 실험 목적
◎ 실험 원리

본문내용

고체의 비열
◎ 실험 날짜 : 2007년 3월 19일 월요일 PM 01:00
◎ 실험자 :
◎ 공동 실험자 :
◎ 실험 목적
물 열량계를 이용하여 물질의 비열을 측정하는 과정을 이해하고 물질의 종류에 따라 비열이 다름을 이해한다.
◎ 실험 원리
1. 열량계 - 열량을 측정하는 계기. 칼로리미터라고도 한다.
1) 열량계의 원리
(1) 열용량을 이미 알고 있는 물체에 열을 가하여 그 물체의 온도변화를 측정한다.
① 열량을 Q, 물체의 비열과 질량을 c와 m, 온도변화를 ΔT라고 하면, Q=c·m·ΔT의 관계가 성립
⇒ 이때 주의할 점은 가한 열이 손실 없이 모두 물체에 전달되어야 한다는 것이다.
② 물열량계, 펌프열량계, 유수(流水)열량계 등
(2) 융해열이나 기화열을 알고 있는 물체에 열을 가하여 그 물체의 상태변화를 관찰
① 얼음열량계, 증기열량계 등
(3) 시료에 일정량의 전기에너지를 공급하고 시료의 변화를 측정하는 방법
① 비열을 측정할 경우에는 시료의 온도변화 측정.
② 잠열을 측정할 경우에는 시료의 상변화의 정도를 측정.
2. 비열 - 1g인 물체의 열용량, 즉 1g인 물체의 온도를 1℃ 높이는 데 필요한 열량을 말한다
1) 일반적으로 물체의 비열은 온도에 따라 변화한다.
⇒ 상온 부근에서는 물질에 따라 고유한 값을 가진다고 보아도 된다.
2) 기체에서는 부피를 일정하게 하고 열을 가했을 때와, 압력을 일정하게 하고 열을 가했을 때와는 값이 달라진다.
⇒ 나중 것이 더 크다. 이것은 압력을 일정하게 유지하는 경우에는 열의 일부가 기체의 팽창이라는 외부로의 일에 소비된다. 그러므로 온도를 높이기 위해서는 그만큼의 열을 더 가해야 되기 때문이다.
3) 비열에 대한 식
① 질량이 m인 물체에 Q만큼의 열을 가하여 물체의 온도가 T1에서 T2로 변하였다면, 물체의 비열 c는 다음과 같이 정의 된다.
(1)
② 온도가 다른 두 물체를 열적으로 접촉시키면 고온의 물체로부터 저온의 물체로 열이 이동.
⇒ 충분한 시간이 지나면 두 물체의 온도가 같게 되는 열적 평형 상태에 도달된다.
⇒ 이 때 두 물체가 외부와 열적으로 차단된 열량계 내에 있다면
(고온의 물체가 잃은 열량) = (저온의 물체가 얻는 열량)
③ 온도가 T1인 물이 담겨져 있는 열량계에 온도가 T2로 가열된 물체를 넣은 휘 열적 평형 상태에 도달하면 물체와 물, 열량계가 모두 같은 온도 T3가 된다. 이 때 열의 흐름을 기술하는 방정식은
(2)
이며, 물체의 비열 c는 다음과 같다.
(3)
⇒ 열량계 내의 용기, 젓개, 온도계 등의 비령을 모두 고려할 수 없으므로 열량계와 관련된 물체의 비열을 물당량으로 환산하여 계산하면 편리하다.
※ 물당량 - 물체와 동일한 열용량을 가진 물의 질량.
- 물과 비열이 다른 물질의 비열을 물과 같다고 할 때 이에 환산되는 물의 질량
- 그 물체의 열용량을 물의 비열로 나눈 값으로 나타낸다.
④ 열량계의 물당량을 M이라 두면 식 (2) 와 (3)은
(4)
(5)
이 된다. 여기서 물의 비열 Cw는 1cal/g°c이다.

참고자료

· http://125.250.113.3/%EA%B3%BC%ED%95%99%ED%95%99%EC%8A%B5%EC%8B%A4/ter2-1.htm
· 비열표 링크 http://profmokeur.ca/chemistry/specific_heat.htm
· 네이버 백과사전
· www.google.co.kr 이미지 검색
· 일반 물리학 실험 - 청범출판사