고체의 비열측정 실험(예비+결과)★★★★★A+ 다운 JK

고체의 비열측정 실험(예비+결과)★★★★★A+ 다운
 

[목차]

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3. 이론
(1). 물체에 열을 가하여 주면, 그 물체의 온도가 변하거나, 상전이(phase transition) 를 한다.
(2). 질량이 mg인 물체에 Qcal만큼의 열량을 가하여, 물체의 온도가 t0°C에서 t1°C로 변하였다면,
그 물체의 비열 c는

cm(T2-T3)

=(c`m`+Mw·Cw)(T3-T1)

∴ C= (C`m`+Mw·Cw(T3-T1)/m(T2-T3) -------- 식(１)

와 같이 표시된다.
(3). 이 값은 물질의 고유한 상수이며, 엄격히 온도에 따라 약간 변한다.

(4). 이와는 달리 어떤 물체 1g에 열량 Qcal를 가하여 이 열이 물체가 상전이를 하는데 소모되었다고 하면(이때 온도는 변하지 않는다).

(5). 이 열량을 상전이할 때의 숨은 열 (latent heat ; L) 이라고 한다.
숨은열에는 융해열(또는 응고열). 기화열(또는 액화열) 승화열 등이 있다. 일정한 양의 H2O에 대한 온도와 열량의 관계를 아래 그림에 표시하였다.



4. 실험방법

(1). 먼저 아래 그림과 같은 열량계의 물당량 M을 다음과 같은 방법으로 측정한다.

(2). 실온에 가까운 m1의 물을 열랑계(용기와 젓개 및 온도계)에 담아 그 온도 t1℃를 측정한다.

(3). 온도가 t1℃(끊인 믈)인 물을 열랑계에 부은 후 평형 은도 t3℃를 측정한다.
물 만의 총 질량(m1 + m2)을 측정하면 끊인 물의 질량 m2 를 알 수 있다. 이 때
식(１)
가 성립하므로(cw는 물의 비열=1), 이 식에서 M을 구한다.

(4). 다음 열랑계를 건조시킨 후 상온에 가까운 질량 m1의 물을 열량계에 넣고 온도 t1℃를 측정한다.

(5). 질랑 m, 비열 c 시료(비중이 물보다 큰)를 끓인 물속에서 가열하여 그 때 의 시료온도 t2℃를 측정한 후 시료만을 재빨리 건져내어 열량계 속에 넣는다.
그리고 젓개로 저으면서 평형 온도 t`3℃를 측정하면
식(１))가 성립하므로 여기서 시료의 비열 c를 구한다.

5. 실험결과 및 분석

시료질량(m)시료온도(T2)물의온도(T1)평형온도(T3)비열알루미늄100g97℃21℃28℃물의비열=1철100g97℃21℃26℃물의비열=1구리100g97℃21℃24℃물의비열=1
용기비열(C`)
=0.2
M`=용기질량=40g


※ 끊인물에 각각의 시료를 약 3분정도 데운후 실온에 담군다.


C`=0.21Mw = 210gm`=40gCw=1



1. 알루미늄
(0.21×40+210×1)(28-21)/100(97-28)
cm(T2-T3)
=(c`m`+Mw·Cw)(T3-T1)
∴ …(생략)
 

    
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