대학물리실험 - 이상 기체의 법칙

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이날에는 모~종의 이유가 있어 살짝 간단하게 기술하려고 한다.

 

1. 실험 목적

 기체 분자의 운동을 거시적인 열역학적 변수인 온도, 압력 및 부피를 통하여 알아보자.[1]

 

2. 주의 사항

 (1) 주사기를 맨손으로 만지지 않도록 주의할 것! 특히 온도센서가 손에 닿아서는 안된다.

 (2) 압력센서의 튜브는 연약할 수 있으므로 너무 센 힘을 주어 부러지지 않도록 한다.

 (3) 주사기를 누르는 사람이 은근 힘을 많이 쓰게 되어 있으므로 힘 쎈 사람이 있으면 그 사람이 주사기를 누르게 한다.

 

3. 실험 결과

-생략-

 

4. 결과 및 토의

 1) 이번 실험 결과를 보면 전반적으로 상대오차가 발생한다. 이러한 오차를 발생시키는 요인으로는

     (1) 프로그램의 유효 숫자이다. 이것을 오차 발생 요인으로 생각한 이유는 107.6~7사이를 잘 측정하지 못해 난감한 적이 있었기 때문이다.

     (2) 주사기를 통해서 빠져나간 열이다. 이것을 오차 발생 요인으로 생각한 이유는 원래는 완벽히 차단된 공간에 대해서 이상기체 방정식을 이용해야 하기 때문이다.

     (3) 공기의 점성이다. 이것을 오차 발생 요인으로 생각한 이유는 공기가 완벽한 이상 기체는 아니라서 PV = nRT가 완벽히 들어 맞지는 않기 때문이다.

 

 2) 이번 실험에서의 중요한 핵심은

     (1) (이번 실험의 중요한 핵심이나 key point는) 보일의 법칙, 샤를의 법칠, 게이-뤼삭의 법칙등을 한 곳에 엮은 것이 이상기체 상태 방정식임을 학습하고, 정적인 기체의 상태를 거의 오차 없이 기술할 수 있음을 아는 것이다.

그렇게 생각한 이유는 실제로 오차가 거의 나지 않을 정도록 정확한데, 공기는 거의 이상기체와 같으며 정적이기 때문이다. 그렇다면 이 PV = nRT라는 이 식에 오차요인이 딱히 없다는 것을 의미한다.

 

5. 참고문헌

1) 김병배 외 5명, 대학 물리실험(북스힐, 2020) PP.411~416

-> 실험 목적, 주의 사항, 실험 결과 작성 시 참고.