물리학 실험 - 고체의 비열실험 결과보고서

고체의 비열실험 결과보고서

1)목적
구리, 유리 시료의 비열을 열량계를 이용하여 측정하고 미지의 시료를 같은 방법으로 비열을 측정한 후에 이 시료가 어떤 물질인지 알아보고자 한다.

2)이론
구리, 유리 등 여러 가지 물질들은 수증기를 이용한 열기구로 태울 수 있다. 질량을 알 수 있는 물로 채워진 열량계 속으로 뜨거워진 조각들을 넣으면 온도가 다른 물질들 사이의 열 이동으로 온도 차이를 00C로 만들수 있으며 마침내 혼합온도 t에 도달하게 된다. 이 상태를 열평형이라고 한다. 열량계 속의 물은 t로 더워지면서 얼마만큼의 열량을 얻게 된다. 이 열량은 온도가 t만큼 내려간 고체의 조각들로부터 얻은 것이다.

여기서 비열 c는 물질 1kg의 온도를 10C 올리는데 필요한 열량으로 정의된다. 1cal의 열량은 150C의 물 1g의 온도를 10C 올리는데 필요한 열량으로 정의된다. 열 평형과 열량보존의 법칙에 의하여

으로부터 고체시료의 비열을 얻을 수 있다.

Cw(물의 비열) = 4.19kJ/kg*0C = 1.00 cal/g*0C

여기서 mx는 시료의 질량, mw는 물의 질량, t1은 처음 물의 온도, t2는 처음시료의 온도이다.

3)실험장치
-증기발생기 -온도계
-열량계 -열기구
-유리조각 -구리시료
-미지의 시료

4)실험 방법
1. 증기발생기에 약 200mL의 물을 채우고 볼트를 단단히 조인다.
2. 그림 9.1과 같이 실험 장치를 설치한다. 이 때 시료를 열량계 속으로 쉽게 옮길 수 있도록 열기구를 비스듬히 설치한다
3. 열기구와 증기발생기를 연결한다
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