[화학및 실험1] 1주차 예비보고서, 우리나라 동전의 밀도 측정

1. [실험 제목]

우리 나라 동전의 밀도 측정

[실험 목적]

밀도와 비중의 개념을 익히고, 밀도측정 실험을 통해서 유효숫자, 기구의 눈금 읽는 법 등 기초적인 실험 능력을 키운다.

[실험 이론]

다음 실험 이론을 조사하시오.

1) 밀도와 비중에 대하여 서술하시오. 

밀도 (Density)

물질의 질량을 부피로 나눈 값으로 물질마다 고유한 값을 지닌다. 단위는 g/ml, g/cm^2 등을 주로 사용한다.

비중 (Specific gravity)

 

비중은 어떤 물질의 밀도와, 표준 물질의 밀도와의 비이다. 상대밀도라고도 한다. 온도 미치 기압 조건이 따로 제시되지 않았다면 일반적으로 고체 및 액체에 대해서 섭씨 4 도 1 기압 아래의 물, 기체에 대해서는 섭씨 0 도 1 기압인 공기를 기준으로 한다.

2) 메스실린더의 눈금 읽는 방법에 대해서 설명하시오.

메스실린더의 눈금 읽는 방법

메니스커스란, 모세관 현상에의해 관 속의 액면이 이루는 곡면을 말한다. 액체의 성질에 따라 액면이 오목하거나 볼록해진다. 물의 경우 물처럼 액체가 관 벽에 강하게 부착되는 경우에는 액면이 오목해지게 되는데 이때 가장 아래쪽을 읽어준다. 위로 볼록해지는 경우, 가장윗쪽의눈금을읽어주면된다.

메스실린더의 눈금을 읽을 때는 바닥이 평평한 곳에 메스실린더를 놓고 눈높이를 읽고자 하는 눈금과 수평이 되게 하고 메니스커스 (meniscus)를 읽어야 한다.

3) 유효숫자에 대해서 설명하시오.

유효숫자 (Significant figures)

근사값을 구할 때 반올림 등에 의하여 처리되지 않은 부분으로 오차를 고려하더라도 신뢰할 수 있는 숫자를 자릿수로 나타낸 것을 말한다.

유효숫자는 측정값으로써 의미를 가지는 수

유효숫자 X 접두어 (단위의 지수표현) X 단위 (SI 단위) 로 표현한다.

유효숫자의 연산

3-1) 덧셈, 뺄셈

덧셈과 뺄셈에서는 계산과정에서 서로의 자릿수에 영향을 주지 않는 계산법이므로 소수점 이하에서 적은 쪽 자릿수를 따른다.

3-2) 곱셈, 나눗셈
곱셈과 나눗셈에서는 불확실한 마지막 수가 다른 근삿값의 확실한 수에 영향을 미치는

계산법 이므로 유효숫자 적은 쪽으로 계산 값을 맞춘다.

3-3) 혼합계산
근삿값의 혼합계산에서 유효숫자는, 먼저 계산 하게되는 연산자의 유효숫자 자릿수를 따라가되 측정값의 정확도를 높이기 위하여 뒷자리 한자리 이상을 더 가지고 가야한다.

즉, 계산 과정일 때는 위의 계산방법에서 반올림한 상태의 한 자리를 추가로 붙인다.

4. [실험 방법]
실험의 간략한 과정은 다음과 같다.

1. 잘 말린 동전의 질량을 잰다.
2. 메스실린더에 증류수를 적당하게 채운 후 눈금을 읽는다.
3. 동전을 메스실린더에 넣어 눈금을 읽고, 증가량을 구한다.
4. 다양한 동전으로 반복 실험한다.

이때 실험 결과가 다음과 같다고 하였을 때 눈금을 읽으시오.(ml)

답: a) 175 ml b) 175 ml

5. 저울의 사용 법에 대해서 간단히 조사하시오.

1.     전자저울 위의 이물질이 없는지 확인한다.

2.     전원을 켜고 Weighing paper를 저울 위에 올려 놓는다.

3.     Tare를 눌러 용기의 무게를 초기화 한다. (영점조절)

4.     물질을 올려 무게를 측정한다.

5.     전원을 끈다. (플러그를 뽑는다)

6.     솔을 이용하여 저울 주변을 정리정돈한다.