선팽창계수

소개글

한양대학교 응용물리학 실험 과목레포트입니다. 참고하시길 바랍니다.

목차

1. 개요
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 실험장치
5. 실험 순서 및 방법
6. 실험전 주어지는 데이터값
7. 실험결과 및 계산식
8. 실험 결과 그래프
9. 결과 및 고찰
10. 참고문헌

본문내용

1. 개요
- 온도가 올라가면 물질은 일정한 비율로 팽창함을 확인하고 여러가지 금속 막대의 온도에 따른 선 팽창계수를 측정해 보고 물질에 따라 그값이 다른 고유한 특성을 가짐을 이해한다.

2. 실험목적
- 대부분의 물체는 온도가 상승함에 따라 그 물체를 형성하고 있는 분자들의 열운동에 의해 팽창을 한다. 선팽창은 고체의 길이가 온도에 따라 변화하는 것을 말하며, 일반적으로 고체의 체적이 온도에 의해 변화되는 것을 체팽창(valume expansion)이라 한다.
본 실험에서는 금속막대를 이용하여 열에 의한 선팽창 계수 α의 값을 측정하였다.

3. 실험이론
대부분의 물질은 온도에 따라 대략 일정한 비율로 팽창한다. 그러나, 예외인 경우도 있는 데 물의 경우가 그렇다. [그림1]과 같이 0℃의 물을 가열하면, 4℃에 도달할 때까지는 그 부피가 감소한다. 그리고 4℃ 이상에서는 보통 물질들과 같이 온도에 따라 팽창한다. 따라 서 물의 밀도는 4℃일 때 최대가 된다. 물이 얼 때 그 표면부터 어는 이유는 이 때문이다. 물의 온도가 4℃ 이하가 되면, 4℃의 물이 제일 무겁기 때문에 바닥으로 모이고, 더 차가운 물이 표면으로 모여서 먼저 0℃로 되기 때문이다.
물질이 열팽창 한다는 사실을 미시적인 관점에서는 어떻게 이해할 수 있을까? 고체를 구성하는 원자들이, 그들의 평균위치를 중심으로 진동하는, 운동을 계속한다고 가정하자. 그 리고 이들의 운동에너지는 온도가 증가하면 증가한다고 가정하자.

참고 자료

http://cysics.com.ne.kr/high/energy/gas/k15.html
http://pauli.phys.pusan.ac.kr/exp/experiment/ex2-3/EX2-3.html
http://phys.kyungwon.ac.kr/internet-class/general-physics99/CH10/Ch10.htm

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