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[자연과학] 기초물리-고체의 열팽창

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작성일 20-10-11 23:12

본문

고체의 길이가 온도에 따라 change(변화)하는 것을 말한다.

여기서 비례상수 를 선팽창계수라고 부른다. 따라서 실측한 곡선 중 직선에 근접할 수 있는 온도범위를 지정하여 그 중에서 통용하는 선팽창계수로써 평균(average)선팽창계수를 이용한다. 위 식을 이용하면 선팽창계수는

test(실험) 을 통해 가 구해지므로 위 식을 이용함으로써 선팽창계수를 결정할 수 있다아 그리고 3차원적인 열팽창은 부피팽창계수로 정이되며

선팽창 계수 이고 부피 이므로

이고 위 식의 마지막 항은 2차와 3차곱의 항으로 증가하는 αΔT를 포함한다.

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[자연과학] 기초물리-고체의 열팽창

[자연과학] 기초물리-고체의 열팽창
실험결과/물리
순서

설명

1. test(실험) 목적

여러 금속들의 선팽창계수를 결정하고 이를 통해 금속의 종류에 따른 열팽창 현상을 비교?분석한다.

αΔT는 1보다 매우 작기 때문의 그것의 제곱항은 더욱 작아진다. 여기서 가 부피팽창계수 이며 보시듯이 의 관계를 가진다. 선팽창계수가 크다는 것은 온도가 변할 경우 재료의 크기가 심하게 변한다는 의미이므로 재료선택, 특히 전자제품 등 소재를 선택할 때 중요한 항목이다. 또한 이방성을 갖는 고체의 경우, 방향에 따라 다른 선팽창계수의 평균(average)값을 평균(average)선 팽창 계수라고 한다. 가는 막대와 같은 1차원적인 구조에서는 온도change(변화)에 따른 길이change(변화) 은 원래의 길이 와 온도의 change(변화) 에 비례한다.

ex. 실생활의 예
① 커피포트, 누전차단기는 바이메탈-선팽창 계수가 서로 다른 두 금속을 붙여서 온도에 따라 휘도록 만…(To be continued )

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다.

2. theory

열팽창이란 외부 열에 의해 물체를 구성하는 원자 또는 분자들 사이의 평균(average) 간격이 커져서 물체의 길이 또는 부피가 증가하는 현상을 말한다.

따라서 이들 두 항을 무시할 수 있어 간단히 표현하면

또는

이다. 선팽창계수는 좁은 온도범위에서는 정수로 간주되지만 일반적으로 넓은 온도범위에서는 정수가 아니다. 부피팽창계수는 대략 선팽창계수의 3배임을 알 수 있다아

선팽창 계수 : 온도가 1℃ change(변화)할 때 재료의 단위길이당 길이의 change(변화)이다.

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