일반물리학실험 A+레포트 Hare 장치에 의한 밀도 측정

목차

1. Title
2. Date
3. Purpose
4. Principle
5. Apparatus and Reagents
6. Procedure
7. Results
8. Discussion
9. Reference

본문내용

1) 실험에 대한 고찰
: 이번 실험에선 에탄올과 메탄올의 밀도를 파스칼의 법칙을 활용하여 측정하였다. 먼저 에탄올의 밀도부터 측정하였는데 비커에 물과 에탄올을 각각 80ml씩 담는다. 이때, 정확히 그 양을 맞추기 위해 눈금 실린더를 사용한다. 그 후 측정 전 물의 온도와 에탄올의 온도를 측정하고 받침대 나사를 조정하여 유리관이 액체에 닿게 하는데 너무 많이 담그지 않고, 수면 바로 아래에 조금 닿을 정도로 한다. 핀치코크를 열어서 공기를 빼내어 물과 에탄올이 올라가게 하고 올라간 높이를 측정한다. 측정 후 핀치코크 E는 고무관 중간에 고정하고 F를 열고, 피스톤으로 공기를 적당량 주입해주고 F를 닫고 E를 열면 양쪽 유리관에 공기가 들어가면서 액주의 높이가 내려가게 된다. 이때 액주가 너무 내려가지 않도록 핀치코크로 잘 조절해야 한다. 이렇게 7회를 반복해서 측정하고, 측정 후 에탄올의 온도를 측정한다. 메탄올도 같은 방식으로 7회 측정한다. 메탄올 실험이 끝난 후, 메탄올의 온도와 물의 온도를 측정해 주어야 한다. 그 후 물과 에탄올, 물과 메탄올의 처음 높이와 나중 높이를 뺀 값을 활용하여 (h_A1-h_A2)/(h_B1-h_B2 ) 값을 구하고, 7회차의 평균값을 도출해낸다. 이제 ρ_B=(h_A1-h_A2)/(h_B1-h_B2 ) ρA를 활용하여 액체의 밀도 실험값을 구하는데 ρA는 물의 밀도로 보간법을 활용해서 구한 이론 값 0.99961g/ cm ^3을 사용한다. 그렇게 에탄올의 밀도를 구하면 0.793890262g/㎤이고, 메탄올의 밀도를 구하면 0.795789521g/㎤이다. 에탄올과 메탄올의의 밀도 이론 값은 물과 마찬가지로 보간법을 활용해 구하며 각각 0.79572(g/㎤), 0.7959(g/㎤)이다. 구한 이론 값과 실험값을 활용하여 오차율을 구하면 에탄올의 밀도 오차율은 0.23%, 메탄올의 밀도 오차율은 0.014%가 나온다. 두 액체 모두 실험값과 이론 값의 차이가 작게 나타난다.

참고 자료

Wikipedia ‘water’ 검색
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%AC%BC
Wikipedia ‘methanol’ 검색
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A9%94%ED%83%84%EC%98%AC
Wikipedia ethanol’ 검색
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%90%ED%83%84%EC%98%AC
과학문화포털 사이언스올 ’모세관현상’ 검색
https://www.scienceall.com/%EB%AA%A8%EC%84%B8%EA%B4%80%ED%98%84%EC%83%81capillarity-capillary-phenomenon/
google ‘물의 밀도표’ 검색 https://www.simetric.co.uk/si_water.htm
과학문화포털 사이언스올 ‘부착력’ 검색
https://www.scienceall.com/%EB%B6%80%EC%B0%A9%EB%A0%A5force-of-adhesion-adhesive-force/
이국종, 물과 에탄올을 섞을 때 부피 및 온도 변화에 대한 연구 = (The) Study on the Change of Volume and Temperature at Mixed Water with Ethanol(1999), pp.17~18 http://www.riss.kr/search/detail/DetailView.do?p_mat_type=be54d9b8bc7cdb09&control_no=0b469c5a00feedd9&outLink=K
google 검색 ‘물이 얼면 부피가 늘어나는 이유’
https://www.mk.co.kr/news/it/view/2017/12/845571/
에탄올과 메탄올의 밀도표
American institute of physics handbook, Mc-Graw Hill, New York, 1957