9.예비 Report - 열의 일당량

목차

1. 실 험 목 적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험기구 및 장치
4. 실 험 방 법

본문내용

1. 실 험 목 적

전류가 흘러 도선에서 발생된 열량을 측정하여 열의 일당량을 측정한다.

2. 실험 이론 및 원리

열(heat: Q): 고온의 물체에서 저온의 물체로 이동하며 물체의 온도를 높이거나 상태를 변화시키는 원인이 되는 에너지.

열평형 상태: 온도가 다른 두 물체를 접촉 시켰을 때, 두 물체의 온도가 같아져 열의 이동이 없는 상태.

비열(C): 어떤 물질 1kg의 온도를 1K(1℃) 높이는데 필요한 열량.
단위 : J/g·K 또는 cal/g·℃. 고체, 액체 중에서 물의 비열이 가장 크다.
(물의 비열 : 1cal/g·℃, 4.200 J/g·K)

열용량(C): 어떤 물질의 온도를 1K만큼 높이는데 필요한 열량. 같은 질량의 물체라도 열용량이 클수록 온도 변화가 작고, 가열 시간이 많이 걸린다.
(단위 : J/K 또는 cal/K, 열용량(C) = 질량(m) × 비열(C))

열량(Q): 고온의 물체에서 저온의 물체로 이동한 열에너지의 양.
열량(Q) =열용량(C) × 온도 변화(△T) = 질량(m) × 비열(C) × 온도변화(△T)

에너지 보존법칙: 에너지의 형태가 바뀌거나 한 물체에서 다른 물체로 에너지가 옮겨갈 때, 항상 계 전체의 에너지 총량은 변하지 않는다는 법칙을 말한다.

물당량(M): 물이 아닌 물체의 질량을 물의 질량으로 환산한 값이다.[g, kg]
(물질의 열용량을 물의 비열로 나눈 것)

열의 일당량: 역학적 에너지의 단위는 J이고 열 에너지의 단위는 cal인데, 이들간의 변환이 가능하므로 J과 cal 사이에는비례관계가 성립한다. 1cal가 일 몇 J 에 해당되는가를 열의 일당량이라 한다.
(단위 : J /cal열의일당량(J) = 역학적에너지(W) / 열에너지(Q))

이 관계에 따라 역학적 에너지의 손실을 통해 얻어지는 열량을 계산할 수 있다.

참고 자료

일반 물리학 실험 / 건국대학교 물리학과 ․ 나노과학기술전공 / 북스힐 / 133p~138p
일반 물리학 / 정경택 / 청문각 2006