최신 기초전자물리학실험1(기물1) 13장 예비 보고서
분야
hwp2. 실험 배경
3. 예비 문제
4. 실험내용
서울역에서 대구역까지의 거리는 323.1 Km이다.
여름철 평균기온을 25℃라고 가정하고 겨울철 평균기온을 2℃라고 가정하면 선로의 재질은 강철이고 강철의 선팽창계수는 이므로 에 의해 은 × 323.1 Km × 23℃ = 0.086 이므로 대략 겨울과 여름 사이 대략 86 m 정도 열팽창 된다.
※ 선팽창계수 [coefficient of linear expansion] 란??
온도가 1℃ 변화할 때 재료의 단위길이당 길이의 변화이다. 고체의 길이가 온도에 따라 변화하는 것을 말한다. 선팽창계수는 좁은 온도범위에서는 정수로 간주되지만 일반적으로 넓은 온도범위에서는 정수가 아니다. 따라서 실측한 곡선 중 직선에 근접할 수 있는 온도범위를 지정하여 그 중에서 통용하는 선팽창계수로써 평균선팽창계수를 이용한다. 또한 이방성을 갖는 고체의 경우, 방향에 따라 다른 선팽창계수의 평균값을 평균선 팽창계수라고 한다. 선팽창계수가 크다는 것은 온도가 변할 경우 재료의 크기가 심하게 변한다는 의미이므로 재료선택, 특히 전자제품 등 소재를 선택할 때 중요한 항목이다.
3) 자동차 타이어가 주행 중에는 정지 시()에 비하여 온도가 상승한다면 타이어 공기압은 얼마나 상승할까? 타이어 공기의 부피변화는 무시하라. 또 소나타2용 표준용 타이어 1개의 내부 공기의 몰수와 분자 개수를 구하라. 자동차 타이어의 정지 시 적정 공기압은 2기압(1기압=1.013E5Pa)이다.
➜ 로 정지 시 공기압은 기압 (20℃ = 20+273=293K)
온도가 상승했을 때 공기압은 기압 (30℃ = 30+273=303K)
