(일반물리학실험2) 고체의 선팽창 계수 결과 레포트

소개글

(일반물리학실험2) 고체의 선팽창 계수 결과 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험결과

토의 및 고찰

결론 및 검토

본문내용

선팽창계수 이므로
측정값(선팽창계수)(체적팽창계수)
구리 관 (1/℃) , 5.4*10-5 (1/℃)
강철 관 (1/℃) , 3.9*10-5 (1/℃)
알루미늄 관(1/℃)8.4*10-5 (1/℃)
4. 시료의 길이가 열을 가해준 시간에 따라 어떻게 늘어났는가? 다이얼게이지를 관 찰한 결과를 쓰시오.
- 처음에는 다이얼게이지의 수치변화율이 높았다가 나중으로 갈수록 낮아졌다.
수중기의 온도에 한계가 있었기 때문에 고체가 더 이상 온도가 올라가지 못하였 고, 나중으로 갈수록 온도의 변화율 또한 낮아졌기 때문이다.
5. 평형상태의 온도는 어떻게 결정하였고, 평형상태에 도달하면 시료의 온도와 시료 의 길이는 어떻게 변하는가?
- 저항값이 오랜 시간동안 일정한 값을 유지하는 값으로 결정하였다.
온도가 일정하게 유지되었으므로 길이 또한 그 길이를 유지하였다.
6. 측정 물질의 비열의 크기순서와 팽창계수의 크기 순서에 관계가 있는가? 설명하 시오.
- 알루미늄의 비열은 875 (J/kg k) 철은 450 (J/kg k) 구리는 385 (J/kg k) 이다.
선팽창계수가 큰 순서대로라면 알루미늄, 구리, 철 순이다. 그러므로 비열과 팽창계수끼리는 연관성이 없다.
결론 및 검토
찌그러진 탁구공을 뜨거운 물 속에 넣으면 쉽게 펴진다. 잘 열리지 않는 병 뚜껑을 가열하면 쉽게 열 수 있다. 이런 생활의 경험들은 온도가 올라가면 물질이 팽창하는 성질을 이용한 것이다. 모든 물체는 대체로 온도가 올라가면 부피가 팽창하게 된다. 고체는 부피와 함께 길이, 면적도 팽창한다. 온도가 올라가면서 길이가 팽창하는 것을 선팽창, 부피가 팽창하는 것을 부피 팽창이라 하고 이들을 합해서 열팽창이라고 한다. 온도가 올라가면 열팽창하는 것은 분자 또는 원자들의 운동이 활발해져서 분자 또는 원자들의 평균 거리가 커지기 때문이다.
대부분의 물체는 온도가 상승함에 따라 그 물체를 형성하고 있는 분자들의 열운동에 의해 팽창을 한다. 선팽창은 고체의 길이가 온도에 따라 변화하는 것을 말하며, 일반적으로 고체의 체적이 온도에 의해 변화되는 것을 체팽창(valume expansion)이라 한다. 본 실험에서는 금속막대를 이용하여 열에 의한 선팽창 계수 α의 값을 측정하였다.
구리와 강철, 알루미늄의 열팽창(선 팽창)계수를 알아보기 위해 증기 발생기로 열을 발생시켜서 그 금속이 늘어나는 길이와 열로 인한 온도 차이를 측정하여 이미 알려진 열팽창 계수 식 에 대입하였다. 그 결과 구리 관의 열팽창 계수는 (1/℃) , 강철관 (1/℃) , 알루미늄 관(1/℃)의 값을 나타내었다. 이것은 각 금속의 열팽창계수 문헌 값과 각각 5.9％, 8.3％, 17％의 오차를 보이고 있다.
우리가 많이 사용하고 있는 다리미, 선풍기 뒤쪽, 전기밥솥 같은 것도 제품의 안 전과 영구적 사용을 위해 물질의 선팽창계수를 고려해서 만들어졌을 것이라고 이 실험을 통해 유추할 수 있었다.
일상생활 중 흔히 볼 수 있는 현상들을 좀더 과학적으로 접근함으로서 더욱더 깊이 알 수 있는 기회였던 것 같아 뿌듯하다.

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