[일반물리학] 열역학 실험 보고서
[일반물리학] 열역학 실험 보고서
실험목표
○단열상태에서의 압력과 부피의 관계는 로 표현할 수 있다. 실험을 통해서 그래프를 구하고 이 그래프를 이용해서 이때의 값을 구해본다.
○단열되는 실린더에 압력과 온도의 변화를 주면서 그래프를 그려보고 이때의 현상이 어떻게 발생하는지를 알아본다.이론적 배경
○ 의 증명
등적 몰비열을 , 등압몰비열을 라고 하면 , 가 성립한다.
단열과정에서는 열의 출입이 없기 때문에 열역학 제1법칙에서 에서 가 0이된다. 따라서 로 표현할 수 있다. 이때 이고 로 표현할 수 있다. 이상기체 상태방정식에 의해서 로 나타낼 수 있다. 이 식들을 이용해서 식을 정리하면 로 표현할 수 있다. 이 식은 로 표현 할 수 있다.
이 때 단열용기 내에서 기체가 의 상태에서 의 상태로 팽창하였다면 위의 식을 미분 식으로 바꾸어 적분하면 단열변화를 나타내는 식을 구할 수 있다.
이식을적분하면를 구할 수 있다. 따라서 을 얻을 수 있다. 그러므로 하다는 것을 알 수 있다. 이때 이기 때문에 이라는 것을 알 수 있다. 이때 은 상수이기 때문에 (k=상수)라는 것을 알 수 있다.
○열기관과 열기관의 열효율
고온과 저온의 열원 사이에서 순환과정을 반복하면서 열에너지를 역학적 에너지로 변환하는 장치를 열기관이라고 한다. 열기관은 뜨거운 열저장 체에서 에너지를 얻어 만큼의 일을 하고 남은 에너지는 차가운 열저장체로 방출한다는 과정을 반복한다. 열기관이 지속적으로 작동하기 위해선 작동물이 순환 작동하는 순환과정을 거쳐야 한다.
순환과정당 한 일을 흡수한 열에너지로 나눈 값을 열효율이라고 정의 한다. 고온의 열저장 체에서 얻은 에너지를 이라고 하고 저온의 열저장 체를 통해서 나가는 에너지를 라고 하면 이다. 을 이용해서 구할 수 있다. 이때 저온의 열저장 체에서 잃는 에너지가 0이라면 이 열기관의 효율은 100%일 것이다. 열역학 제2법칙에 의해서 얻은 열에너지 전부를 역학적 에너지로 변환시키는 것은 불가능하므로 열효율이 100%인 열기관은 존재할 수 없으며 모든 열기관은 100%이하의 효율을 갖는다.
....
○단열상태에서의 압력과 부피의 관계는 로 표현할 수 있다. 실험을 통해서 그래프를 구하고 이 그래프를 이용해서 이때의 값을 구해본다.
○단열되는 실린더에 압력과 온도의 변화를 주면서 그래프를 그려보고 이때의 현상이 어떻게 발생하는지를 알아본다.이론적 배경
○ 의 증명
등적 몰비열을 , 등압몰비열을 라고 하면 , 가 성립한다.
단열과정에서는 열의 출입이 없기 때문에 열역학 제1법칙에서 에서 가 0이된다. 따라서 로 표현할 수 있다. 이때 이고 로 표현할 수 있다. 이상기체 상태방정식에 의해서 로 나타낼 수 있다. 이 식들을 이용해서 식을 정리하면 로 표현할 수 있다. 이 식은 로 표현 할 수 있다.
이 때 단열용기 내에서 기체가 의 상태에서 의 상태로 팽창하였다면 위의 식을 미분 식으로 바꾸어 적분하면 단열변화를 나타내는 식을 구할 수 있다.
이식을적분하면를 구할 수 있다. 따라서 을 얻을 수 있다. 그러므로 하다는 것을 알 수 있다. 이때 이기 때문에 이라는 것을 알 수 있다. 이때 은 상수이기 때문에 (k=상수)라는 것을 알 수 있다.
○열기관과 열기관의 열효율
고온과 저온의 열원 사이에서 순환과정을 반복하면서 열에너지를 역학적 에너지로 변환하는 장치를 열기관이라고 한다. 열기관은 뜨거운 열저장 체에서 에너지를 얻어 만큼의 일을 하고 남은 에너지는 차가운 열저장체로 방출한다는 과정을 반복한다. 열기관이 지속적으로 작동하기 위해선 작동물이 순환 작동하는 순환과정을 거쳐야 한다.
순환과정당 한 일을 흡수한 열에너지로 나눈 값을 열효율이라고 정의 한다. 고온의 열저장 체에서 얻은 에너지를 이라고 하고 저온의 열저장 체를 통해서 나가는 에너지를 라고 하면 이다. 을 이용해서 구할 수 있다. 이때 저온의 열저장 체에서 잃는 에너지가 0이라면 이 열기관의 효율은 100%일 것이다. 열역학 제2법칙에 의해서 얻은 열에너지 전부를 역학적 에너지로 변환시키는 것은 불가능하므로 열효율이 100%인 열기관은 존재할 수 없으며 모든 열기관은 100%이하의 효율을 갖는다.
....
-
[화학 실험보고서] 열역학 법칙과 열량계 측정
[화학 실험보고서] 열역학 법칙과 열량계 측정 1. 실험목적 및 개요 1) 열역학 법칙에 대해 알아보자. 2) 열량계의 조건을 알아보자. 3) 두 물체가 열평형에 도달했을 때, 각각의 물체의 열의 증감을 열평형 .. -
(A+, 일반물리학실험) 수면파의 회절 실험 예비보고서
일반물리학의 수면파 회절 실험 A+ 예비보고서입니다. 1. 서론 2. 실험 목적 3. 실험 장비 1) 수면파 탱크 시스템 장비 2) 기타 장비 및 재료 4. 이론 : 회절 5. 실험 방법 6. 실험 과정: 직선 가로막이 .. -
[일반화학실험] 물의 기화 엔탈피와 엔트로피의 변화
[일반화학실험] 물의 기화 엔탈피와 엔트로피의 변화 (1)Abstract -열역학 제 2법칙인 엔트로피의 법칙은 자연계의 자연스러운 경향을 나타내는 법칙이라고 할 수 있다. 즉, 자연의 모든 현상은 무질서도가 증가하.. -
신소재
(1)신소재 공학 : 신소재 공학은 산업발전에 없어서는 안 될 중요한 분야로서, 물질의 구조의 특성을 이해하고 이를 바탕으로 새로운 재료를 개발, 응용하는데 필요한 학문이다. 재료물리론, 고체물리, 신소재물리.. -
일반물리학 실험 - 중력 가속도 실험
일반물리학 실험 - 중력 가속도 실험 (1) 실험 제목 - 중력 가속도 실험 (2) 실험 목적 - 기울기의 변화에 따라 속도의 변화가 있을 때 중력가속도의 속도에도 변화가 있는지 없는지를 알아보기 위한 실험이다.. -
일반물리학 실험 - 길이 및 곡률반경 측정 결과 보고서
길이 및 곡률반경 측정 길이 및 곡률반경 측정 1.실험 결과 먼저, 오차는 측정값의 표준편자를 표본의 제곱근으로 나눈 값인 표준오차를 이용하였다. 표준오차= /√n (1) 버니어캘리퍼스 .... -
일반물리학실험 결과보고서 - 이차원 충돌
일반물리학실험 결과보고서 - 이차원 충돌 실험 목적 두 개의 쇠공을 충돌시켜 충돌 전후의 속력과 방향을 측정함으로써 충돌 전후의 총 선운동량과 운동에너지를 비교한다. 실험 원리 질량이 m_1이고 속도가 .. -
일반물리학 실험 - 기초회로실험
일반물리학 실험 - 기초회로실험 1.실험제목 -기초회로실험 2.실험목적 -저항체의 양 끝에 걸리는 전압에 따라 이 저항체에 흐르는 전류의 변화를 조사하여, 일반 저항체에 대한 옴의 법칙과 이의 저항 값에 대.. -
화학공학실험 - 다니엘 전지의 열역학
LIST OF CONTENTS LIST OF CONTENTS ---Ⅰ LIST OF TABLES ---Ⅱ LIST OF FIGURES ---Ⅲ 1. ABSTRACT 2. INTRODUCTION 2.1 실험목적 2.2 실험이론 2.3 실험주의사항 2.4 시약의 특성 3. EXPERIMENTAL 3.1 .. -
일반물리학 실험 - 온도와 압력
온도와 압력 일반물리학 실험 *목차 1). 실험 목적 2). 배경이론 3). 준비물,기구 4). 실험방법 5). 결과 값 6). 결론 7). 참고문헌 [실험 목적] 1. 온도가 변할 때, 부피가 변하지 않고 일정하다면 온도와..
