컴퓨터를 사용한 측정, 온도의 변화
예비 보고서
Ⅰ. 목적
컴퓨터를 사용하여 온도를 시간의 함수로 측정, 데이터 및 그래프의 처리방법을 연습하고, 여러 상황에서의 온도 측정 시, 온도계 또는 온도 센서가 평형에 도달하는 시간을 비교한다.
Ⅱ. 원리
ScienceWorkshop 750는 온도센서, 전압센서, 위치센서 등을 연결하여 컴퓨터를 사용 한 실험데이터의 측정, 그래프 그리기, 계산 등이 가능하며 DataStudio는 컴퓨터의 메모리에 시간 대 측정값의 데이터를 기록하여 그 데이터를 출력 또한 분석할 수 있게 해준다.
방사성 붕괴는 원자세계가 통계법칙을 따르는 사실을 알려주는 첫 번째 증거다.
자연적으로 붕괴하는 우라늄의 원자핵의 수를 수식적으로 표현하면 이렇게 정리할 수 있다. 여기서 No는 t=0 일 때 방사성 핵의 개수이며 N은 시간 후에 남아 있는 핵의 수이다. 이 식에서 을 시간상수라고 부르며, t=일 때, 즉, 초기 값의 37%로 줄어든다. 흥미로운 또 다른 시간은 초기 값의 50%로 떨어지는 데 필요한 시간인 반감기(half-life) 이다. 그러므로 자연로그를 취하고 다시 정리하면 이다. 이 원리를 물체의 냉각에 적용하면 최초의 온도를 라하고 최종의 평형온도를 , 임의의 시간에서 온도를 T 로 표현하면 식 (2)는 다음과 같이 고쳐 쓸 수가 있다. ,이와 같이 시간 상수는 측정 기기들을 설계할 때 그 성능을 결정하는 중요한 변수가 된다.
Ⅲ. 원리적용
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2015.02.06
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