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실험 목적

실험 원리

실험 기구 및 재료

실험 방법

실험 목적
역학적 일이 열에너지로 변환된 경우 가해준 일과 변환된 열량을 측정하여 열의 일당량을 측정한다.

실험 원리
에너지 보존법칙에 따르면 어떤 계에 역학적인 일을 하여 계의 온도가 증가된 경우 증가된 열에너지는 계에 가해준 일의 크기와 갈아야 한다. 일의 단위는 보통 joule로 표시되고 열에너지는 calorie로 표시된다. 이 때, 열 1cal가 몇 joule에 해당하는가를 열의 일당량이라 한다. 따라서 가해준 일 W와 얼량Q 사이에는 W = JQ ( J :열의 일당량 ) 의 관계가 성립한다.
a. 일(W)의 계산
그림 l9.1의 일을 열로 변환하는 실험 장치에서는 실린더 위에 나일론 줄이 4～6회 감겨있고 나일론 줄 끝에 추가 달려있다. 실린더와 나일론 줄 사이에는 일정한 마찰력이 작용하고 있어 실린더를 회전시키면 추가 바닥으로부터 일정한 높이를 유지한 채 공중에 떠 있게 된다. 이 때 실린더와 나일론 줄 사이의 마찰력은 중력에 의한 추의 무게와 힘의 평형상태에 있으므로 마찰력(Ff)과 추의 무게(Mg)는 같은 크기를 가진다.

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