열평형 실험 보고서 ( 권윤지, 고은, 김지인, 석예림, 오경원 )
활동 보고서
석*림
2024-09-13
- 실험 목표 : 방수 온도 센서를 사용하여 실험 장치를 설계하고 열 평형 실험을 진행한다. 온도 차이를 비교해보며 기존 이론과 어떤 차이점이 있는지 생각한다. - 실험 방법 : 회로 구성과 소스 코드 작성을 완료한다. 작은 비커에 차가운 물을 2분의 1정도 채운다. 큰 비커에 따뜻한 물을 3분의 1정도 채운다. 물이 넘치지 않게 주의하며 작은 비커를 큰 비커 안에 넣는다. 큰 비커 안에 첫 번째 방수 온도 센서를 넣는다. 작은 비커 안에 두 번째 방수 온도 센서를 넣는다. 아두이노 스케치에 코딩 후 업로드를 클릭한다. 엑셀의 PLX-DAQ를 실행 후 Port와 Baud를 설정하고 Connect를 누른다. PLX-DAQ 사용이 불가능한 경우, 아두이노 시리얼 모니터로 데이터를 확인한다. - 주의 사항 : 뜨거운 물을 사용할 때는 화상에 주의한다. 결과 값이 -127℃로 나오거나 온도 값이 변하지 않는 경우 회로를 다시 한번 확인해야한다. - 실험 결과 : 처음 온도는 각각 39.75, 27.69에서 시작해 두 물체를 접촉 시키고 일정 시간 후 온도를 측정하였더니 두 물체의 온도가 41.88도로 같아지면서 열평형 상태에 도달했다. 초기에 차이가 있던 두 물체의 온도가 열 전달 과정을 통해 점차적으로 온도 차이가 줄어드는 것을 관찰할 수 있었다. - 새롭게 알게 된 점, 느낀 점 : C언어인 if조건문과 반복문(while, for)에 대해 배우면서 C언어의 기초 문법과 코드 작성에 대해 이해할 수 있었다. rgb led, 적외선 감지 센서, 온습도 센서, 서보모터, 조도 센서, 태양광 패널을 사용하여 직접 아두이노 MBL과학실험을 팀프로젝트로 진행하며 공동체 역량을 기를 수 있었다. 열평형 실험을 하면서 방수 온도 센서를 이용해 온도 변화를 측정하고, 열평형에 도달하는 과정을 직접 관찰하면서 열 전달의 원리와 평형 상태에 대한 이해가 깊어졌다. 또한 아두이노와 엑셀을 활용하여 열평형 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있었다는 점에서 정보와 과학을 융합 시킬 수 있다는 것을 알게 되었다. 또한, 실제로 코드를 입력 해보면서 아두이노에 대한 이해를 높일 수 있었다.