[KAIST 일반물리학실험1] 이상기체상태방정식 실험

목차

1. Introduction
2. Theoretical Background
3. Methods
1) Equipments
2) Procedure
4. Results
5. Discussion
6. Conclusions
7. References

본문내용

Introduction
외부와 열의 출입이 없는 상태에서 이루어지는 기체의 상태 변화를 단열변화라고 한다. 이번 실험은 실린더 안의 공기를 순간적으로 압축하여 복귀하는 동안의 단열 변화를 관찰하는 실험으로, 다음과 같은 목적으로 진행되었다.

● 단열 변화에서 일반적으로 성립하는 식인 의 성립을 실험적으로 확인해본다.
● 위 식에서 값을 구하여 이론값과 비교 및 분석한다.

Theoretical Background
열역학 법칙
열역학 법칙은 제 0법칙, 제 1법칙, 제 2법칙, 제 3법칙으로 분류된다.
열역학 제 0법칙은 어떤 계(system)의 물체 A와 B가 열적 평형상태에 있고, B와 C가 열적 평형상태라면, A와 C도 열평형상태에 있다는 것이며, 열역학 제 1법칙은 에너지가 창조되거나 소멸될 수 없다는 것이다. 열역학 제 2법칙의 경우 자연계에서는 비가역적인 현상만이 일어난다는 것으로, 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행된다는 것을 의미한다. 마지막으로 열역학 제 3법칙은 절대영도에서 엔트로피가 0이 된다는 내용이다. 이번 실험의 경우 열역학 제 1법칙과 가장 깊게 관련되는데 그 구체적인 내용은 다음과 같다.

열역학 제 1법칙
-열역학 제 1법칙은, 한 계가 하거나 받은 일 W와, 손실하거나 얻은 에너지 Q와 계의 내부에너지 변화 U의 관계를 나타낸 법칙이다. 이를 수식으로 나타내면 Q=U+W, 혹은 U=Q-W로, 계가 얻거나 잃은 열량은 내부에너지 변화와 하거나 받은 일의 합, 혹은 계의 내부 에너지 변화는 계가 얻거나 잃은 열량에서 하거나 받은 일을 뺀 것이라는 것을 알 수 있다.

참고 자료

Richard Wolfson, Essential University Physics volume1 second edition, Pearson, 2007 p14~p19
Halliday/Resnick/Walker, Fundamentals of Physics, John Wiley&Sons Inc, 2006 p15~p20