고체의 열팽창계수 예비레포트

소개

고체의 열팽창계수 예비레포트

목차

1. 목적
2. 이론
(1) 선팽창
(2) 부피팽창
3. 실험 장치
4. 실험 방법
1) 상온에서 각 시료의 길이를 베이스 위에 설치된 측정용 자를 이용하여 여러 번 측정하고 평균값을 기록한다.
6) 온도 센서를 설치한 다음, 증기발생기를 작동시킨다.
7) 디지털온도계를 전원장치에 연결하고 온도센서의 입력측으로 채널을 맞춘다.
8) 증기발생기를 작동시키기 전의 온도와 다이얼 게이지의 값을 읽어 기록해 둔다.
9) 온도가 최대로 올라갈 때까지 기다렸다가 내려갈 때 혹은 간격으로 다이얼 게이지의 눈금을 신속하게 기록한다.
5. 출처

본문내용

실험 제목 고체의 열팽창 계수
1. 목적
온도가 올라가면 물질은 일정한 비율로 팽창함을 확인하고 여러 가지 금속 막대의 온도에 따른 선팽창계수를 측정해 보고 물질에 따라 그 값이 다른 고유한 특성을 가짐을 이해한다.
2. 이론
고체나 액체를 이루는 원자들은 용수철 힘과 비슷한 원자간 상호작용에 의해 물체를 이룬다. 그런데 열에너지가 전달되면 원자들은 평소보다 서로로부터 조금 더 멀리 움직일 수 있다. 그래서 물체는 평소보다 더 팽창하게 된다.
온도 상승에 따른 물체의 열팽창은 일상생활엣 자주 볼 수 있다. 다리를 만들 때 계절에 따라 온도변화가 큰 경우에는 다리의 각 부분들이 더운 날 팽창하더라도 서로 뒤틀림이 없도록 시공한다. 치아의 상한 부분을 제거한 후 때울 때는 치아와 동일한 열팽창 특성을 가져야 한다. 그러지 않았다가는 아이스크림ㅇ르 먹은 후 뜨거운 차를 마실 때 심하게 아플 것이다.
어떤 물체의 열팽창 특성은 일상생활에도 사용된다. 온도계나 바이메탈은 두 가지 금속으로 붙인 금속쌍띠에서 두 금속의 열팽창이 서로 다른 것을 이용하여 만든다.
<바이메탈>
(1) 선팽창
길이 L인 금속막대의 온도가 ΔT 만큼 올라간다면 다음과 같이 길이가 늘어난다.
여기서 α는 선팽창곁수라고 부른다. 이 곁수는 “도당”또는 “캘빈당”의 단위로서, 물체에 따라 다르다. 온도에 따라 다소 변화하지만, 간단히 사용하기 위해 각 물체마다 상수로 취급할 수 있다.
(2) 부피팽창
고체가 온도에 따라 모든 방향으로 팽창한다면 고체의 부피도 늘어나야 한다. 액체의 경우 부피팽창은 유일하게 의미가 있는 팽창곁수이다. 부피 V인 고체나 액체의 온도가 ΔT만큼 올라갈 때 부피의 변화는 다음과 같이 쓸 수 있다.
ΔV = VβΔT
여기서 β는 고체나 액체의 부피팽창곁수이다. 부피팽창곁수와 선팽창곁수 사이에는 다음의 관계가 있다.
β = 3α

참고자료

· 2007 일반물리학 제7개정판 hollyday외 2인 공저 범한서적주식회사
· http://blog.naver.com/pipi1221