이용하여 값을 측정하게 된다. 이 현상은 온도를 올리면서 늘어난 길이를 측정하면 해결될 수 있으나 온도가 올라가는 과정에서는 시료 가열통 내의 온도가 일정하다고 보기 어렵고 급하게 온도가 변하기 때문에 측정이 용이하지 못하다.
(8) 각 시료의 온도에 따른 늘어난 길이를 그래프로 그린다.
(9) 시료를 바꾸어 측정한 다음 증기발생기 내의 물과 시료 가열 통의 물을 버린 후 보관하고, 시료 가열통 내의 시료는 물기를 깨끗이 닦은 다음 보관한다.
※ 주의 사항
증기 발생기와 시료 가열 통은 실험 중 매우 뜨거워지게 되므로 주의하여야 한다.
실험 중 증기발생기와 연결된 호스가 꼬이지 않도록 주의한다.
5. 실험 결과
(1) 시료봉 : 철길이 :736㎜
횟수
온도
다이얼 게이지
T1
T2
T
T
1
22.6
95.7
73.1
(2) 시료봉 : 구리길이 :725㎜
횟수
온도
다이얼 게이지
T1
T2
T
T
1
23.3
95.5
72.2
(3) 시료봉 : 알루미늄길이 :728㎜
횟수
온도
다이얼 게이지
T1
T2
T
T
1
24.3
88.1
63.8
6. 결과 처리
(1) 시료봉
53.80
(2) 시료봉
52.35
(3) 시료봉
46.45
7. 결론 및 고찰
이번 실험은 온도에 따른 금속의 선팽창률을 측정하는 실험 이였다. 먼저, 실험을 통해 얻은 값과 이론값을 비교하여 오차율을 구해보면,
① 철 : %
② 구리 : %
③ 알루미늄 : %
의 오차율을 구할 수 있다.
이번 실험은 다른 실험에 비해서 오차율이 적게 나왔다. 구리는 약 3%의 오차율이 생겼지만, 철이나 알루미늄은 오차율이 1%도 되지 않았다. 오차가 생긴 이유는 금속이 열에 의해서 팽창될 때 아주 미세하게 팽창하기 때문에 팽창한 길이를 측정하는 다이얼게이지에서도 미세한 오차가 생겼을 것이다. 또한, 선팽창률은 아주 작은 값이기 때문에 실험 도중에 약간의 실수가 있어도 오차가 크게 나타날 수 있다. 이러한 이유로 오차율이 생기게 된 것이다.
실험을 할 때 금속의 온도가 높아지고 증기가 발생하기 때문에 화상의 위험이 있어서 목장갑을 끼고 실험을 하였다. 다행히 실험도중에 실험 장치를 잘못 다루어서 화상을 입거나 다치는 사고는 없었지만, 처음에 실험 장치를 설치할 때 제대로 설치하지 않아서 약간의 사고가 있었다. 실험을 할 때 금속의 온도가 많이 올라가서 실험하기에 약간 무섭긴 하였지만, 오차율도 적게 나오고 실험을 통해서 선팽창률에 대해서 알게 되었다.