고체의 비중측정

소개

고체의 비중측정 결과레포트

목차

1. 실험의 목적
2. 실험의 원리
3. 실험기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 및 건의사항

본문내용

1. 실험의 목적
용수철저울을 이용하여 고체 시료의 무게를 측정하고 아르키메데스의 원리를 적용하여 고체 시료의 비중을 구한다.

2. 실험의 원리
물질의 특성을 나타내는 밀도는 물질의 단위부피당 질량을 말하고, 비중은 상대밀도, 즉 표준물질에 대한 어떤 물질의 밀도의 비를 말한다. 이 표준물질이란 물질의 상태에 따라서 달라지게 되는데 고체와 액체는4℃의 순수한 물의 밀도를 표준으로 하고, 기체의경우에는 0℃, 1기압에서의 공기의 밀도를 표준으로 한다.
어떤 물체의 무게를 , 그 물체와 같은 부피를 가진 온도 ℃의 물의 무게를 , 이 온도에서의 물의 비중을 라고 하면, 그 물체의 비중 는 다음과 같다
(1)
한편, 밀도 또는 비중을 측정하기 위한 편리한 방법은 아르키메데스의 원리를 이용하는 것이다. 이 원리는 다음과 같다. "어떤 물체를 액체 속에 담그면 그 물체는 물체의 부피와 같은(액체의 무게와 같은) 크기의 힘을 연직 방향으로 받게 된다." 이 힘을 부력이라고 부르고, 이 부력은 배제된 액체의 중심에 작용한다. 비중천칭을 이용한 방법에서는 물체의 공기 중에서의 무게와 물 속에서의 무게를 각각 측정하여 비중을 구한다. 비중천칭은 접시아래에 추를 매달 수 있도록 되어있다.
먼저 공기중에서의 물체의 무게()를 측정한다. 비중천칭에 물체를 매달아 쉽게 물체의 질량()을 측정할 수 있다. 물체의 무게 는
(2)
이다. 또 물속에서의 물체의 질량()을 측정하면, 부력과 물속에서의 물체의 무게의 합은 와 같으므로 부력은
(3)
로 주어진다. 따라서 비중 는 다음과 같이 된다.
(4)
여기서 는 ℃에서의 물의 비중이다.

참고자료

· 없음