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선팽창

등록일 : 2012-04-10
갱신일 : 2012-04-10


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선팽창
1. 실험목적
열에 의한 물체의 팽창과 수축을 관찰하고 금속의 선팽창계수를측정한다.

2.이론
① 고체의 길이나 부피는 온도 t의 함수로서 온도의 상승에 따라 증가하기 때문에 t의 멱급수로 표시할 수 있다.

② 즉, (1) I=I0(αt+βt2+γt3 ) 여기서 l는 t = 0`C때의 막대의 길이며, α,β,γ등은 물질의 종류에만 관계되는 매 우 작은 값의 상수이다.

③ β이하의 항은 α에 비해 매우 작아서 우리가 측정하고자 하는 온도 범위 내에서는 무시할 수 있다. 따라서, 위식 I=I0(αt+βt2+γt3 ) 은 또는 α=l-l0 / l0t 이 된다.

④ 이 α는 0`C 와 t`C 사이에서의 평균 선팽창 계수로서, 고체의 경우, 대개 10-5 1/`C정도의 값을 갖는다.

⑤ 그러나. 일일이 0`C때의 길이를 재는 것이 곤란하기 때문에, 임의의 두 온도 t1, t2때의 길이 l1, l2를 측정하여 비교하면
l2 l0(1+at0)
l...

1. 실험목적
열에 의한 물체의 팽창과 수축을 관찰하고 금속의 선팽창계수를측정한다.

2.이론
① 고체의 길이나 부피는 온도 t의 함수로서 온도의 상승에 따라 증가하기 때문에 t의 멱급수로 표시할 수 있다.

② 즉, (1) I=I0(αt+βt2+γt3… ) 여기서 l는 t = 0`C때의 막대의 길이며, α,β,γ등은 물질의 종류에만 관계되는 매 우 작은 값의 상수이다.

③ β이하의 항은 α에 비해 매우 작아서 우리가 측정하고자 하는 온도 범위 내에서는 무시할 수 있다. 따라서, 위식 I=I0(αt+βt2+γt3… ) 은 또는 α=l-l0 / l0t 이 된다.

④ 이 α는 0`C 와 t`C 사이에서의 평균 선팽창 계수로서, 고체의 경우, 대개 10-5 1/`C정도의 값을 갖는다.

⑤ 그러나. 일일이 0`C때의 길이를 재는 것이 곤란하기 때문에, 임의의 두 온도 t1, t2때의 길이 l1, l2를 측정하여 비교하면
l2 l0(1+at0)
l1 l0(1+at1) 이런식으로 된다

⑥ α2이상의 항을 무시하면 l2 = l1[1+α(t2-t1)]가 된다.


3. 실험방법

① 금속막대의 양쪽 끝을 평평하게 갈아 막대의 길이를 잰 후 그림 2와 같은 선팽창 계수 측정장치에 장치한다.

② 수증기 발생기에 물을 약 2/3정도 채워 가열기에 올려 놓고 선팽창계수 측정장치와 고무관으로 연결한다.

③ 측정 장치(T라고 표시된 곳)에 온도계를 장치한다.

④ 가열된 수증기가 나오는 위치에 고무관을 연결하여 비커로 받쳐 놓는다.

⑤ 마이크로미터가 금속 막대와 접촉되었는지를 확인할 수 있도록 전지와 소형 전구 를 선팽창 계수 측정장치에 연결한다.

⑥ 수증기 발생기를 가열하기 전의 온도 t1을 0.1℃까지, 마이크로미터의 눈금을 1μm까지 읽는다
⑦ 위의 측정이 끝난 후, 마이크로미터를 여러 바퀴 돌려 금속 막대와 마이크로미터 사이에 간격이 생기게 한다.

⑧ 가열기를 작동하…(생략)

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