일반 물리학실험 예비보고서 고체의 선팽창계수

일반 물리학실험 예비보고서 고체의 선팽창계수

일반 물리학실험 예비보고서 고체의 선팽창계수.hwp

본문 다이얼게이지를 이용하여 여러 가지 금속 막대의 선팽창 계수를 측정하고, 이를 통해 금속의 온도에 따른 선팽창 특성을 이해 한다. 이론 및 원리 자연계에 존재하는 모든 물질들은 수많은 원자 또는 분자들의 배열하여 이뤄진 물질을 결정 이라 하며, 규칙적인 배열을 하지 않는 물질을 비정질 이라고 한다. 이러한 물질들이 존재하기 위해서는 원자 또는 분자들을 좁은영역에 배열시키기위한 결합력이 존재해야 하며, 결합력의 종류에라 물질이 가진 다양한 물리, 화학적 특성이 결정된다. 대표적인 결합의 종류로는 금속결합\, 이온결합, 공유결합, 수소결합이 있다. 일반적으로 고체 내부에 존재하는 원자간 결합력을 쉽게 표현하기 위하여 스프링모형을 이용한다. 원자들은 스프링에 매달린 질점처럼 행동하며, 온도가 증가할수록 점점 르게 운동하게 된다. 온도는 원자의 평균운동 에너지와 같기 때문에 온도가 증가 할수록 원자의 속도는 증가하게 되고 원자들을 결합하고 있는 스프링은 점점 늘어나게 된다. 즉,온도의 증가와 함께 물질의 체적변화는 온도,t 의 함수로 주어지며, 이들 변화는 온도의 멱급수 로 나타낼 수 있다. 식(1)에서 L0는 온도가 0도C일 때의 길이이며, a,b,r, .등은 물질의 종류에 따라 결정되는 고유상수로 일반적으로 매우 작은 값들을 가진다. b이하는 a에 비해 무시할 수 있을 정도로 작기 때문에 식 (1)은 다음과 같이 근사적으로 주어진다. 식 (2)에서 a는 0C와 tC사이의 고체의 평균 선팽창계수로서 다음과 같이 주어진다. 일반적으로 고체의 경우 a는 대략 10-5/C의 값을 가진다. 식 (3)을 이용하여 a를 경정하기 위해서는 먼저 0C에서의 고유길이 L0와 tC사이에서의 길이 L을 측정해야만 한다. 이렇게 측정된 L0,L을 식 (3)에 대입하여 a를 결정할 수 있다. 그러나 0C에서의 길이 L0를 실제로 측정하는 것은 아주 번거로운 과정이기 때문에 다음과 같은 방법을 이용하여 쉽게a를 결정할 수 있다. 식(2)로부터 임의의 온도 t1,t2에서의 길이 L1,L2는 다음과 같이 주어진다. 식(4)는 아래의 식과 같이 전개할 수 있다. 이항정리를 이용하여 식 (5)를 전개하면 다음과 같다. 식 (6)으로부터 선팽창게수 a는 다음과 같이 주어진다. 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 예비, 보고, 실험, 일반, 선팽창계수, 예비보고