열평형 실험 (나우진, 성현우, 이성관)
활동 보고서
성*우
2024-09-13
실험 목표: 열역학 제 0의 법칙에 대해 배워보고 열 평형이 실생활에 적용된 사례에 대해 알아보겠습니다. 실험 방법: 1.회로 구성과 소스 코드 작성을 완료합니다. 2.작은 비커에 차가운 물을 2분의 1정도 채워줍니다. 3.큰 비커에 따뜻한 물을 3분의 1정도 채워줍니다. (뜨거운 물 사용 시 주의해주세요.) 4.물이 넘치지 않게 주의하며 작은 비커를 큰 비커 안에 넣어줍니다. 5.큰 비커 안에 첫 번째 방수 온도 센서를 넣어줍니다. 6.작은 비커 안에 두 번째 방수 온도 센서를 넣어줍니다. 7.아두이노 스케치에 코딩 후 업로드를 클릭합니다. 8.엑셀의 PLX-DAQ를 실행 후 Port와 Baud를 설정하고 Connect를 누릅니다. 9.PLX-DAQ 사용이 불가능한 경우, 아두이노 시리얼 모니터로 데이터를 확인해주세요. 주의사항: 1.뜨거운 물 사용시 조심하기 2.온도 감지 센서 선 자르지 않게 조심하기
실험결과 열역학 제 0법칙은 물체들이 열 평형 상태에 도달하면 그 온도가 같아진다는 원리를 말합니다. 따라서, 열역학 제 0법칙과 관련된 실험 결과로 다음 사실들을 알 수 있었습니다. 열 평형 상태 확인 서로 다른 온도를 가진 두 물체를 접촉 시키고 일정 시간 방치한 후 온도를 측정했을 때 두 물체의 온도가 동일하다면 이는 열 평형 상태에 도달 되었음을 알 수 있습니다. 초기에 차이가 있던 두 물체의 온도가 열 전달 과정을 통해 점차적으로 온도 차이가 줄어드는 것을 관찰할 수 있습니다. 새로 알게된 점과 느낀점: 1. 센서를 이용하여 측정된 데이터들을 정교하게 정리하고 그래프까지 나타낼 수 있는 액셀을 이용하는 방법을 알게 되었다. 2. 물리학을 학습하며 배웠던 열역학 법칙을 실험을 통해서 실시간으로 온도가 변하는 것을 확인하고 자료를 수집해서 열역학 제 2법칙의 원리를 알 수 있어 유익했다. 3. 실험 준비 과정에서 필요한 전기 회로를 효율적인 형태로 설계하는 방법을 배울 수 있어 유익했고 코딩을 통해서 기술적 역량도 높일 수 있었으며, 실험 순서 과정을 계획하는 과정을 통해서 목표를 설정하여 통찰력과 사고력을 늘릴 수 있었다. 4.다양한 설계 도구와 기술을 접하면서 평소에 접해보지 못했던 정보들을 배우니 프로그래밍 능력을 향상시킬 수 있었다. 5. 계획을 세우고 실험의 사전 준비와 회로를 설계하였으며, 이 과정을 통해 목표 지향적인 사고와 계획 능력을 발전시킬 수 있었다.