실험 제목 : 뉴턴의 냉각 법칙
1. 실험 목적 및 원리
- 뜨거운 물의 냉각과정을 측정하기 위해서 열 센서를 사용하여라.
- 수집된 물의 온도 데이터를 이용하여 뉴턴의 냉각법칙을 시험하여라.
- 뉴턴의 냉각법칙을 사용하여 임의의 시간에서의 물의 온도를 예상하여라.
2. 실험 방법 요약
- 실험 기구 : 열 센서, 뜨거운 물, 35mm 필름 통
- ① 열 센서를 LabPro의 Channel 1에 연결한다.
② Physics With Computer 폴더에 있는 33 Newtons Law of Cooling 파일을 열고, 파일 메뉴에서 ‘다른 이름으로 저장’ 선택해서 바탕화면에 저장한다(예 : “뉴턴의 냉각법칙 00반 00조”). 화면에 두 개의 윈도우가 나타날 것이다. 하나는 그래프이고, 다른 하나는 데이터 표일 것이다. 그래프의 수평추은 시간 축을 나타내며 0에서 20분의 시간 범위를 갖는다. 수직축은 온도를 나타내며, 그 범위는 0~60℃이다. 데이터 표는 시간과 온도가 모두 포함되어 있을 것이다.
③ 실험실의 온도를 측정하여라. 실험실의 온도를 측정하기 위해 센서를 태양 빛과 열원으로부터 먼 곳에 두어라. 데이터 수집을 위해 ‘수집’ 버튼을 눌러라. 온도가 거의 일정한 값을 가질 때, ‘멈춤‘ 버튼을 눌러 수집을 멈추고 값을 데이터 표에 기록한다.
④ 온도 센서의 끝이 통속의 물에 잠기도록 넣어라. 온도 센서의 끝이 통의 바닥에 닿지 않도록 주의한다.
⑤ 약 55℃의 물을 약간 얻어라. 필요하다면 이 온도까지 물을 데워도 좋다.
⑥ 뜨거운 물을 통의 3/4 정도까지 조심스럽게 채워라.
⑦ 온도 센서가 물의 온도에 도달 할 때까지 약 15초 정도 기다려라. ‘수집’ 버튼을 눌러 데이터 수집을 시작하여라. 데이터는 20분 동안 수집될 것이다.
3. 결과 분석
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2015.03.24
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