[실험보고서] 보일의 법칙 (Boyle`s Law) 실험

소개글

[실험보고서] 보일의 법칙 (Boyle`s Law) 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

보일의 법칙 실험

1. 실험 목적

2. 기초 이론

3. 실험장치

4. 실험 방법

5. 실험 DATA

6. 결과 처리

7. 결론 및 고찰

본문내용

.5
13.4
14.2
T 관의 부피
0.0000025
0.0000023
0.000002
0.0000019
※ 유리관 내경 : 3.5 ㎜
※ 수은의 밀도 (g) : 13.595 g/㎤
6. 결과 처리
<보일의 법칙 실험기 실린더형>
○ 추의 압력 : 질량(㎏) × 9.8(㎏ ㎨) ÷ 실린더 밑면의 넒이(㎡)
○ 총 압력 : 추의 압력 + 대기압
추 개수
추의 압력(N/㎡)
총 압력(N/㎡)
총 압력(기압)
기체 부피 (㏄)
PV
0
17468.85
118798.85
1.17
5.8
6.79
1
114420.94
215750.94
2.13
3.9
8.31
2
211373.04
312703.04
3.09
2.6
8.03
3
308325.14
409655.14
4.04
1.9
7.68
4
405277.24
506601.24
5.00
1.5
7.50
<보일의 법칙 실험기 주사기형>
0ml
5ml
10ml
15ml
압력(N/㎡)
1066.94
1400.35
1787.12
1893.81
부피(㎥)
0.0000025
0.0000023
0.000002
0.0000019
PV
0.0027
0.0032
0.0036
0.0036
○ 압력(atm) = 수은의 밀도 (p) × 중력 가속도 (g) × 수은주 높이 (L)
7. 결론 및 고찰
이번 실험은 일정한 온도에서 일정한 양의 공기의 부피는 압력에 반비례한다는 보일의 법칙에 대해서 알아보기 위한 실험이였다. 보일의 법칙은 압력과 부피를 곱하면 항상 같은 값을 갖는다는 것인데, 이 것은 이상기체에 해당하는 식으로, 실제기체에서는 성립하지 않는다는 것을 실험을 통해서 알 수 있었다. 첫 번째 실험에서 추가 0개일 때, PV값 6.79를 이론값이라고 했을 때, 나머지 실험값으로 오차율을 구해보면,
① 추가 하나일 때 : %
② 추가 두 개일 때 : %
③ 추가 세 개일 때 : %
④ 추가 네 개일 때 : %
의 오차를 구할 수 있다. 또한, 두 번째 실험에서의 이론값을 0.0027이라고 했을 때 나머지 실험 값들을 통해 오차율을 구해보면, 다음과 같다.
① %
② %
③ %
위와 같이 이론값과 실험값사이에 오차가 생긴 이유는, 보일의 법칙은 이상기체에 해당하는 식이므로, 실제 기체와는 차이가 생기게 되고, 실제 실험을 할 때에는 기체 분자 사이의 반발력과 인력이 존재하므로, P값이 이상기체보다 적게 나오게 된다. 또한, 실제기체는 이상기체와는 달리 부피가 있어 기체가 행동하는 공간은 전체부피보다 적은 공간만 다니게 되므로 이상기체보다 동일한 시간에 부딪치는 횟수가 더 많다. 이러한 이유로 인해서 오차율이 나타나게 된 것이다. 추의 압력과 총 압력을 계산하는 데 단위 환산을 할 때 약간 어려움이 있었지만, 이번 실험을 통해서 보일의 법칙에 대해서 쉽게 이해할 수 있었고, 이상기체와 실제기체 사이의 차이점에 대해서 알 수 있게 되었다. 두 번째 실험은 수은의 높이차를 이용해서 압력과 부피를 구하는 실험이였는데, 부피를 계산하는 과정이 복잡하여서 애를 먹었지만, 첫 번째 실험과는 다른 특별한 실험이였던 것 같다.

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