[일반물리학실험]열의 전기적 일당량 예비-결과 보고서

소개글

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목차

1.실험목적
2.이론 및 원리
3.실험장비 및 기구
4.실험방법
5.실험결과
6.결론 및 토의
7.Reference

본문내용

1.실험목적

전기에너지와 전류의 열작용으로 발생된 열량을 측정하여 열의 일당량을 측정한다.

2.이론 및 원리
역학적 에너지는 열에너지로 열에너지는 역학적 에너지로 변화시킬 수 있다. 이때 1kcal가 일 몇 J에 해당하는가를 열의 일당량이라 한다. 따라서 일 W와 열량 Q사이에는

W = JQ (1)

의 관계가 성립하며 J는 열의 일당량이다.
한편, 저항R은 저항선에 전류i가 t초 동안 흐르면 열을 발생시키는데 사용된 전기에너지는

W = i2Rt = Vit (2)

이다. 전기에너지에 의해 발생된 열은 열량계 속의 물과 용기의 온도를 에서 로 상승시키며, 이 열량 Q는

Q = C(m+M)(-)(3)

이다. 여기서 m은 물의 질량, M은 용기, 교반기 및 온도계 등의 전체 물당량, 그리고 C는 물의 비열로서 1cal/g∙℃로 한다. 물당량은 물과 비열이 다른 물질의 비열을 물과 같다고 할 때 물의 질량 얼마에 해당하는가를 뜻한다.

<중 략>

또한 온도를 올린 후에 식혀서 평형 상태에 도달시켜야 하기 때문에 시간도 다른 실험보다는 오래 걸릴 것으로 예상된다. 열량계의 물당량을 구한 후에는 열의 일당량을 구해야 한다. 열의 일당량을 구할 때에도 초기 온도와 평형 온도를 측정해야 한다. 그리고 물 200mL, 전류 1A와 같은 측정의 불확실성이 생길 가능성이 있으므로 정확도에 특히 주의를 기울이면서 실험을 해야 할 것이다. 또한 온도를 5℃ 올린 다음에 평형 상태에 도달할 때까지의 시간을 구해야 하는데 시간을 정확히 재는 것에도 주의해야 할 것이다. 실험을 마친 뒤에 데이터를 식 (4)에 대입하면 열의 일당량을 구할 수 있을 것이다.

참고 자료

http://inphy.korea.ac.kr/Work/Gen_Phy_Exp/Worksheet/Gen_Phy_Exp_1_7/Gen_Phy_Exp_1_7.pdf
http://phya.yonsei.ac.kr/~phylab/read.cgi?board=experiment&x_number=1108090749&nnew=2
일반물리실험책