일반물리실험 - 고체의 선팽창계수 측정 결과보고서

소개글

일반물리실험 - 고체의 선팽창계수 측정 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험목적

실험원리

실험기구및재료

실험방법

측정값

실험결과

질문및토의

결론및검토

본문내용

늘어났었다. 그리고 세 개의 시료 모두 다 증기압이 시료관 사이로 들어가는 순간 저항값이 내려가면서 잠시 후 길이 변화가 일어났다. 그리고 계속해서 증기압을 넣으면서 온도를 높였지만 일정한 길이변화가 일어나고 난 후에는 길이 변화는 없었다. 대신 저항값은 계속 내려 갔다. 우리는 다이얼게이지의 눈금의 변화가 생기지 않는 순간 저항값을 측정하 였고 온도를 측정할 수 있었다. 고체의 선팽창은 일정한 온도를 가해주면 계속 해서 늘어나지만 일정한 팽창 길이가 되면 더 이상 늘어나지 않음을 알 수 있 었다.
(7)평형상태의 온도는 어떻게 결정하였고, 평형상태에 도달하면 시료의 온도와 시료의 길이는 어떻게 변하는가?
⇒(6)번에서 설명했듯이 평형상태의 온도는 다이얼 게이지의 눈금의 변화가 없 는 순간의 저항값을 읽어 저항대 온도표를 이용하여 온도를 측정하였다. 그리고 평형상태에 도달하면 시료의 온도가 올라가더라도 시료의 길이는 변하지 않음 을 알 수 있었다.
(8)측정 물질의 비열의 크기순서와 팽창계수의 크기 순서에 관계가 있는가? 설 명하시오.
시료(관)
비열()
선팽창계수
측정값
조사값
철
0.107
0.968
1.10
알루미늄
0.215
1.924
2.40
구리
0.0924
1.372
1.70
비열의 크기순서 : 알루미늄 > 스틸 > 구리
선팽창계수의 크기 순서 : 알루미늄 > 구리 > 스틸
8. 결론 및 겸토
이번 실험은 고체의 비열을 측정하는 실험처럼 전열기를 이용하기 때문에 화상의 위험이 따르는 실험이다. 실험 시작 전, 조교님으로부터 간단한 원리와 사용방법에 대하여 설명을 들었다.
선팽창계수 측정장치를 이용하여 스틸, 알루미늄, 구리의 선팽창계수를 측정하였다. 각각의 시료관은 모두 세 번의 실험을 거쳤으며, 한번의 실험이 끝나면 실온으로 식혀 다음 실험에 대비하였다.
실험을 통해 얻은 각각의 선팽창계수는 철은 0.968, 알루미늄은 1.924, 구리는 1.372로 실제 선팽창계수인 철1.10, 알루미늄2.40, 구리1.70보다 모두 작은 값이 나왔다. 이 오차에는 여러 가지 요인이 작용할 것이다.
에 의해서 오차가 생길 수 있다. 초기 길이()의 오차는 극히 작을 것이라고 예상된다. 하지만 즉, 저항값 R을 측정하는 과정에서 오차가 많이 발생하였을 것이라고 생각된다. 그리고 온도의 정확한 전달이 이루어지지 않았다면 의 값에도 오차가 발생하였을 것이다. 이 실험을 보다 정확하게 하려면 증기발생기와 고체 시료에서의 열 손실을 막아야한다. 열손실을 막을 수 있다면 보다 정확한 의 값도 얻을 수 있다.
고체는 온도를 높여주면 팽창하는데 이 팽창하는 비율은 각 시료마다 다르다는 것을 실험을 통하여 알 수 있었다. 그리고 팽창비율은 선팽창계수, 체적팽창계수로써 나타내어진다는 것을 알게 되었으며, 팽창계수의 값이 클수록 고체의 온도에 대한 팽창크기는 크다는 것을 알았다. 선팽창계수와 체적팽창계수와의 관계가 의 관계를 가진다는 것(등방적 물질일 경우)을 관계식 유도를 통하여 알아보았다. 그러나 측정값과 실제값과는 오차는 어쩔 수가 없었다.

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