[자연과학] 일반물리학 實驗(실험) - 고체의 선팽창 계수 측정(결과)
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작성일 24-05-23 06:19
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그리고 처음 부피가 V인 물체를 가열해서 온도가 ΔT만큼 변했을 때 물체의 부피는 ΔV만큼 변했다.
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실험과제/물리
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고체의 선 팽창계수 측정(測定)
실험 목적
열에 의한 물체의 팽창과 수축을 watch하고 등방적 금속의 선팽창계수와 체적팽창계수를 측정(測定) 한다.(열이 가해지면 물질 내 원자 진동의 평균(average)진폭을 증가시키는데 이는 원자들 사이의 평균(average) 간격을 증가 시킨다. 배출되는 물은 관 끝에 고무관을 연결하여 바닥에 떨어지게 한다. 이 때의 부피change(변화)는 다음과 같다.
(8) 다이얼 게이지의 긴바늘을 영점에 위치.
(9) 증기 발생기에 물을 1/4정도 채우고 전원 ON.
(10) 받침대에 있는 표를 보고 측정(測定) 한 저항값 Rrm과 Rhot을 Thot로 각각 변환.
(11) ΔT 〓 Thot - Trm 계산 기록.
(12) ΔL 〓 αLΔT를 이용하여 선팽창계수 α을 계산.
철(1.2428 ×/℃)
22.02
13.00
74.86
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순서
설명
다.
ΔL 〓 αLΔT
Lf
L
ΔL
ΔT
여기서 α는 물질에 대한 선팽창계수라 불린다.
실험 원리
모든 물질들은 상(phase)의 change(변화)가 일어나지 않는 온도 범위 내에서 열이 가해지면 어느 정도 팽창한다.)
길이가 L인 물체가 크기가 ΔT인 온도 change(변화)를 겪었다고 가정하자. 만일 ΔT가 상당히 작으면 길이의 change(변화) ΔL은 일반적으로 L과 ΔT에 비례한다.
ΔV 〓 βVΔT
여기서 β는 부피 팽창 계수로 단위 부피당 1 ℃ 상승할 때 늘어난 부피로 선팽창 계수의 약 3배이다(3α≒β).
비등방적, 예를 들면 비대칭적 결정, 물질에 대해 α는 팽창을 측정(測定) 한 축에 따라 의존하는 다른 값을 가진다.
