고체의 열팽창 계수

목차

1. 목적

2. 이론

3. 실험 장치

4. 실험 방법

5. 주의 사항

6. 참고 사항

일반물리실험 결과보고서

1. 실험 목적

4. 결과 및 분석

5. 검토

본문내용

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1회
2회
평균
70cm
70cm
70cm
상온에서의 다이얼 게이지 : 5.0mm
최고 온도에서의 다이얼 게이지 : 4.815mm
온 도
다이얼 게이지 눈금
선팽창계수
1회
95.4℃
90.4℃
5℃
4.815mm
4.9mm
0.085mm
0.0024/℃
2회
90.4℃
85.4℃
5℃
4.9mm
4.99mm
0.09mm
0.0025/℃
평균
92.9℃
87.9℃
5℃
4.8575mm
4.945mm
0.0875mm
0.00245/℃
최초 온도에서의 : 70.4815cm
문헌 값: 알루미늄 0.024/℃
오차(%): 90%
2) 시료 막대 2
상온에서 줄자로 측정한 시료 막대의 길이
1회
2회
3회
평균
70cm
70cm
70cm
70cm
상온에서의 다이얼 게이지 : 5.0mm
최고 온도에서의 다이얼 게이지 : 4.43mm
온 도
다이얼 게이지 눈금
선팽창계수
1회
97.1℃
92.1℃
5℃
4.43mm
4.51mm
0.08mm
0.00227/℃
2회
92.1℃
87.1℃
5℃
4.51mm
4.58mm
0.07mm
0.00198/℃
3회
87.1℃
82.1℃
5℃
4.58mm
4.64mm
0.06mm
0.00170/℃
평균
92.1℃
87.1℃
5℃
4.51mm
4.58mm
0.07mm
0.001983/℃
최초 온도에서의 : 70.443cm
문헌 값: 구리 0.017/℃
오차(%): 88.33%
5. 검토
처음에 오차율을 구할 때 너무 값이 크게 나왔다. 하지만 열팽창계수와 선팽창계수를 혼동했음을 알았고 다시 정정했다. 우리가 구하려는 것은 선팽창계수로 온도가 1℃ 변화할 때 재료의 단위 길이 당 길이의 변화이다. 열팽창계수 또는 열팽창률은 일정한 압력 아래에 있는 물체의 열팽창과 온도 사이의 비율이다. 인터넷에서는 열팽창계수와 선팽창계수가 정의가 같다고는 하지만 네이버에서는 정작 다르게나왔고, 값도 다르게 나왔다. 하지만 자세히 보면 열팽창계수는 선팽창계수와 체적 팽창계수로 나뉘고, 내가 찾은 열팽창계수의 값은 체적팽창계수 값이었던 것 같았다. 그러나 정정했음에도 불구하고 오차율이 비교적 높았다. 맨 처음에 다이얼 게이지 사용법을 숙지하지 않았기에, 다이얼 게이지를 5.00mm에 제대로 맞추지 않았다. 즉 작은바늘이 5에, 큰바늘이 0에 가있지 않았다. 또 줄자로 잴 때 어림잡아 쟀기에, 역시 오차가 발생했다. 두 번째 실험을 할 때도 도중에 다이얼게이지의 바늘이 정상적으로 안 움직여서 다시 처음부터 시작하지 않고, 중간쯤부터 다시 시작한 점도 역시 오차의 원인이 될 수 있었다. 도한 첫 번째 실험은 원래 5회 실험해야하는데 시간상의 문제로 2회밖에 실험 하지 않아 시행횟수의 부족 때문에 문헌 값에 도달하지 못해 오차가 크게 발생했고, 역시 두 번째 실험 또한 원래 5회 실험해야하는데 첫 번째 실험보다는 1번 더해서 오차가 덜 발생했지만 역시 오차는 컸다. 위의 실험에서 알 수 있듯이 구리보다 알루미늄이 선팽창 계수가 큰데, 이를 분석하면 구리와 알루미늄에게 같은 열을 가하면 알루미늄이 더 잘 늘어난다는 것을 알 수 있었다.

키워드

고체,   열팽창,   계수