고체의 비열실험 예비

소개글

물리학실험

목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험 장치
4.실험 방법
5.실험결과예상

본문내용

1. 목적
구리, 유리 시료의 비열을 열량계를 이용하여 측정하고 미지의 시료를 같은 방법으로 비열을 측정한 후에 이 시료가 어떤 물질인지 알아보고자 한다.
2. 이론
* 실험원리
물체에 열을 가하면 물체의 온도가 변화되거나 물체의 상태가 변한다. 질량이 인 물체에 만큼의 열을 가하여 물체의 온도가 에서 으로 변하였다면, 물체의 비열는 다음과 같이 정의된다.
°°°°°°°° ①
온도가 다른 두 물체를 열적으로 접촉시키면 고온의 물체로부터 저온의 물체로 열이 이동한다. 그리고 충분한 시간이 지나면 두 물체의 온도가 같게 되는 열적 평형 상태에 도달된다. 이때 두 물체가 외부와 열적으로 차단된 열량계 내에 있다면 고온의 물체가 잃은 열량은 저온의 물체가 얻은 열량과 같게된다.
온도가 인 물(질량 , 비열 )이 담겨져 있는 열량계(질량 , 비열 에 온도가 로 가열된 물체(질량 , 비열 )를 넣은 후 열적 평형 상태에 도달하면 물체와 물, 열량계가 모두 같은 온도 가 된다. 이 때 열의 흐름을 기술하는 방정식은
°°°°°°°° ②
이며, 물체의 비열 c는 다음과 같다.
°°°°°°°° ③
그런데 열량계 내의 용기, 젓개, 온도계 등의 비열을 모두 고려할 수 없으므로, 열량계와 관련된 물체의 비열을 물당량(물과 비열이 다른 물질의 비열을 물과 같다고 할 때 이에 환산되는 물의 질량)으로 환산하여 계산하면 편리하다.
열량계의 물당량을 M이라 두면 식②와 식③은
°°°°°°°° ④
°°°°°°°° ⑤
이 된다. 여기서 물의 비열 는 이다.
①열평형(thermal equilibrium)
물리계를 기술하는 변수(온도, 압력, 부피 같은 것들)의 값들이 계의 모든 점에서 같고 또 시간에 따라 변하지 않을 때, 그 계는 열평형 상태에 있다고 한다. 압력과 온도가 다른 두 개의 다른 계를 생각하자. 이들이 서로 영향을 주고 받을 수 없도록 떼어 놓으면, 이들은 각각 자기들의 압력과 온도를 유지할 것이다. 그러나 이들이 서로 영향을 주고 받을 수 있도록 접촉시키면, 이들은 서로 열적으로 접촉하고 있다고 한다. 온도가 각각 300와 50인 두 벽돌을 열적으로 접촉시키면, 이들을 서로 영향을 주고 받는다 ; 즉, 뜨거운 벽돌의 온도는 내려가고 차가운 벽돌의 온도는 올라간다. 온도가 같아질 때, 두 물체는 서로 열평형 상태에 있게 된다.

참고 자료

없음