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여기서 는 일 때의 막대의 길이이며 등은 물질의 종류에만 관계되는 매우 작은 값의 상수이다.hwp [자연과학]일반물리학 실험 - 고체의 선팽창계수. 따라서 식 (1)은 (2) 로 쓸 수 있다. ⇒ 실측한 곡선 중 직선에 근접할 수 있는 온도범위를 지정하여 그 중에서 통용하는 선팽창계수로써 평균 선 팽창계수를 이용한다. 면적 팽창 계수 1) 근사적으로 선팽창 계수의 2배가 된다.hwp 자료문서 (File).hwp [자연과학]일반물리학 실험 - 고체의 선팽창계수. 따라서 고체의 길이는 온도 t의 함수로 쓸 수 있는데, 부피 등은 온도의 함수로서 온도가 증가함에 따라 일반적으로 증가한다.hwp [자연과학]일반물리학 실험 - 고체의 선팽창계수.자연과학 업로드 일반물리학 실험 - 고체의 선팽창계수 Down [자연과학]일반물리학  ......

 

 

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자연과학 업로드 일반물리학 실험 - 고체의 선팽창계수 Down

 

[자연과학]일반물리학 실험 - 고체의 선팽창계수.hwp 자료문서 (File).zip

 

일반물리학 실험 - 고체의 선팽창계수

 

◎ 실험 날짜 :

◎ 실험 목적

열에 의한 물체의 팽창과 수축을 관찰하고 등방적 금속의 선팽창계수와 체적팽창계수를 측정한다.

 

◎ 실험 원리

1. 선 팽창계수

1) 고체 열팽창에 따른 길이의 변화의 비율. 온도가 1℃ 변화할 때 재료의 단위길이당 길이의 변화

 

2) 선팽창계수는 좁은 온도범위에서는 정수로 간주되지만 일반적으로 넓은 온도범위에서는 정수가 아니다.

⇒ 실측한 곡선 중 직선에 근접할 수 있는 온도범위를 지정하여 그 중에서 통용하는 선팽창계수로써 평균 선 팽창계수를 이용한다.

 

3) 이방성을 갖는 고체의 경우, 방향에 따라 다른 선팽창계수의 평균값을 평균선 팽창계수라고 한다.

4) 처음 길이가 인 고체 막대를 가열해서 온도가 만큼 변했을 때 막대의 길이가 이 되었다. 고체의 길이나 부피는 온도 의 함수로 온도의 상승에 따라 증가하기 때문에 T의 멱급수로 표시할 수 있다.

 

물질

선 팽창계수

알루미늄

놋쇠

구리

철

유리

석영유리

0.023

0.xxx

0.xxx

0.012

0.008

0.0004

즉 ,

여기서 는 일 때의 막대의 길이이며 등은 물질의 종류에만 관계되는 매우 작은 값의 상수이다. 이후의 항은 에 비하여 매우 작아서 우리가 측정하고자 하는 범위 내에서는 무시할 수 있다.

∴

2. 체적 팽창계수

1) 처음 부피가 인 물체를 가열해서 온도가 만큼 변했을 때 물체의 부피는 가 되었다. 이 때의 부피 는 다음과 같다.

 

⇒ 여기서 는 부피 팽창 계수로 단위 부피당 1 ℃ 상승할 때 늘어난 부피로 선팽창 계수의 약 3배이다. 즉 이다.

 

3. 면적 팽창 계수

1) 근사적으로 선팽창 계수의 2배가 된다.

 

4. 선팽창 계수 구하기

고체의 길이, 부피 등은 온도의 함수로서 온도가 증가함에 따라 일반적으로 증가한다. 따라서 고체의 길이는 온도 t의 함수로 쓸 수 있는데, 온도 0℃에서의 길이를 l0라고 하면 다음과 같이 쓸 수 있다.

 

(1)

 

⇒ α,β,γ등은 물체의 특성에 관계하는 상수 값으로 매우 작은 값이다.

 

일반적으로 β,γ는 α에 비하여 매우 작기 때문에 우리가 측정하고자 하는 정도의 온도 변화 범위 내에서는 온도의 변화가 작은 경우에 속하므로 무시할 수 있다. 따라서 식 (1)은

 

(2)

 

로 쓸 수 있다. 이때 α를 0℃에서…(생략)

 

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