고체의 선팽창계수 측정 : 일반물리학실험1 결과레포트 [성균관대]

소개글

일반물리학실험1 중 「고체의 선팽창계수 측정」의 결과레포트입니다.
성균관대학교 기준으로 작성된 레포트입니다. 결과 분석을 열심히 했기 때문에 타 학교에서도 충분히 사용하실 수 있을 거라고 생각합니다.
일반물리학실험1 학점은 A+, 해당 레포트는 10점 만점에 12점 받았습니다.

목차

[실험 제목]

[실험 날짜]

[실험 목표]

[실험 이론]

[실험 결과 및 분석]

[토론]

[의문]

[참고 자료]

본문내용

(실제 본문에는 수식이 삽입되어 있는 부분입니다.)

길이나 체적은 일반적으로 온도 의 함수로써 온도의 상승과 더불어 증가하기 때문에 의 멱급수로 표시할 수 있다.
여기서 는 0℃일 때의 길이이고, , , 는 그 물질의 종류에만 관계되는 상수로 매우 작은 값이다. 온도 의 2차항 이상은 전항에 비하여 무시해도 될 만큼 작은 값이므로 우리가 측정하는 온도 범위 내에서는 로 볼 수 있다.
가 0℃와 ℃ 사이에서의 평균 선팽창률로서 고체인 경우 정도의 값을 갖는다. 따라서 0℃ 및 ℃일 때이 길이 , 을 측정하면 를 구할 수 있다.
그런데 이 때 일일이 0℃ 때의 길이를 재는 것은 힘들기 때문에 임의의 두 온도 , 일 때의 길이를 각각 , 라 하고, 을 측정하여 의 2차항 이상을 무시하면
따라서 (A)
이를 통해 선팽창 계수 를 구할 수 있다.

측정시의 값과 결과 처리시의 값이 나타내는 것에 대해서는 [토론]에서 논하겠다. 실험 결과 분석에 사용되는 값은 시료의 길이 700(m)와 표의 [늘어난 길이] 열이다.
수증기를 이용해서 온도를 최대로 올렸을 때 98.1℃인 철의 길이를 측정하였고 온도를 올리기 전 22℃인 철의 길이도 측정하였다. 그리고 93℃부터 48℃까지 5℃ 간격으로 철의 길이를 측정하였다.
조금 더 정확한 값을 얻기 위해 22℃와 93℃ 사이, 22℃와 98.1℃ 사이, 48℃와 93℃ 사이를 각각 식 (A)에 대입하여 선팽창 계수 를 구한 뒤에 평균을 계산하려고 한다.

참고 자료

일반물리학 실험, 성균관대학교 물리학과 물리실험위원회, 북스힐, 2010