[결과레포트] 고체의 선팽창 계수 측정

소개글

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목차

고체의 선팽창 계수 측정

실험결과
1. 철
2. 구리
3. 알루미늄
4. 결론 및 토의
5. 실험 오차에 대한 분석
6. 결론
7. 참고문헌

본문내용

량을 정확히 측정하는 데에는 한계가 있었다. 때문에 오차가 발생하였다.
④ 고체 시료의 길이를 정확히 측정하지 못함.
늘어난 길이는 다이얼 게이지를 통해 측정한 반면 시료의 길이는 자를 이용하여 측정하였고, 끝부분에 고체 시료와 접합부위를 나누기 애매한 부분까지 길이에 포함되어 오차가 발생하였다.
⑤ 단열을 위해 설치한 통에 열이 축적됨.
실험을 진행할 때, 고체 시료의 온도를 올리기 위해 수증기를 가열하였고 이는 통 속의 온도도 같이 올린다. 고체 시료를 철 → 구리 → 알루미늄으로 바꾸고 실험을 할 때 통 속의 온도가 높기 때문에 고체 시료가 온도 상승하는 데에 영향을 미쳤을 것이다.
⑥ 선팽창 계수를 구하는 수식 중 체적에 관한 함수에서 2차항 이상의 수식을 무시하였다. 비록 작은 값이지만 오차의 원인이 될 수 있다.
개선되어야 할 점
① 단열이 되는 상자 안에 시료를 고정시킨다.
공기 중으로의 열의 손실을 최소화하여 오차 발생을 줄인다.
② 시료의 양쪽 모두에 호스를 연결한다.
시료 자체에 물이 새도록 미세한 구멍을 뚫어 아래 부분에 물받이 통을 설치하거나 기타 다른 방법으로 물이 차는 것을 줄이고, 시료가 고르게 가열되도록 양쪽 부분을 다 연결하여 오차를 줄인다.
③ 온도 측정장치와 유사한 눈금 측정장치를 설치한다.
온도 측정장치는 전자로 되어있어서 정확하게 온도를 측정하였다. 마찬가지로 읽기 힘든 다이얼 게이지보다는 전자로 된 측정장치를 연결하여 정확한 눈금을 측정한다.
④ 실험 사이에 시간 간격을 둔다.
시간이 좀 더 걸리더라도 실험을 매번 진행 때마다 열을 제거하기 위해 시간 간격을 두고 실험을 하여 최대한 오차를 줄이도록 한다.
결론
이번실험은 실험 도구도 상당히 정확하고, 실험 과정에서도 큰 오차가 없었다. 그래서 결과 값도 대체적으로 이론값과 비슷한 값이 출력되었다.
α =
위 식으로 고체의 선팽창 계수를 계산할 때 온도의 변화 △T는 99℃ - 49℃ = 50℃
로 일정하였다. △l 이 결과값에 주로 영향을 미쳤는데 실험을 진행할 때 실험 사이에 충분한 시간적 여유를 두지 않았고, 온도의 변화는 디지털 출력에 의해 정확히 측정할 수 있었지만 길이의 변화는 육안으로 측정해야했기에 △l이 이론값보다 더 크게 측정되었고 이는 대체적으로 더 큰 고체의 선팽창 계수 실험값으로 나타났다.
참고문헌
- 이공학도를 위한 물리학 실험 (성균관대학교 출판부)
- 대학물리학 (대학물리학교재편찬위원회)

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