[건대 실험레포트 최다판매] 열의일당량 건국대학교 일반물리학 및 실험1

소개글

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목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 장비
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 토의
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목: 열의 일당량

2. 실험 목적: 전류가 흘러 도선에서 발생된 열량을 측정하여 열의 일당량을 측정한다.

3. 실험 이론: 에너지 보존법칙은 에너지의 형태가 변화될 수 있으나 그 때의 에너지 양은 변화되지 않음을 의미한다. 이러한 이유로 역학적 에너지는 열에너지로 열에너지는 역학적 에너지로 변화시킬 수 있다. 이 경우 1kcal의 열량이 몇 Joule에 해당하는가를 열의 일당량이라 한다. 따라서 일W와 열량 Q 사이에는
W=JQ
의 관계가 성립하며 이 때 J가 열의 일당량이다. 한편, 저항 R의 저항선에 전류 I가 t초 동안 흐르면 열을 발생시키는데 이때 사용된 전기에너지는
W= I^2 Rt=VIt (J)
이다. 전기 에너지에 의해 발생된 열은 열량계 속의 물과 용기의 온도를 T_1에서 T_2로 상승시키며 이 열량 Q는
Q=C(m+M)(T_2-T_1)
이다. 여기서 m은 물의 질량, M은 용기, 교반기 및 온도계 등의 전체 물당량, 그리고 C는 물의 비열로서 1cal/g*°C로 한다. 물당량은 물과 비열이 다른 물질의 비열을 물과 같다고 할 때, 물의 질량 얼마에 해당하는가를 뜻한다. 위의 식을 모두 연립하여 열의 일당량에 대해 정리하면,
J= VIt/(C(m+M)(T_2-T_1))(J/cal)
가 되며, 이론값은 4.186J/cal로 알려져 있다.

4. 실험 장비
전기 열량계, 전원장치, 직류전류계, 직류전압계, 온도계, 초시계, 비커, 메스실린더, 전열선, 전자저울

5. 실험 방법
5 -1) 열량계의 물당량(M) 측정 방법
(1) 상온의 물을 150ml(m2)정도로 전기 열량계에 담고, 전열선에 전기를 공급하여 전열선에서 발생하는 열에너지에 의해 물의 온도를 상승시킨다.
(2) 물이 온도를 높이는 동안 비커나 메스실린더, 전자저울 등으로 상온의 물100ml(m1)을 측정하여 비커에 넣고 이때의 온도 T1을 측정한다.

참고 자료

건국대학교 물리학과 공저, 북스힐, <일반물리학실험 (개정판)>, 2018, p123~p128