일반화학실험 | 우리 나라 동전의 밀도 측정

 

 

 

TIP

 

 

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

 

 

 

밀도(Density)

부피의 단위당 질량을 나타내는 값이다. 부피가 일정할 때, 한 물체의 밀도가 클수록 그 물체의 질량은 크다. 한 물체의 평균 밀도는 그 전체 질량을 그 전체 부피로 나눈 것과 같다. 더 조밀한 물체(철과 같은)는 같은 질량의 덜 조밀한 물질(물과 같은)보다 부피가 적을 것이다. 밀도의 SI단위는 킬로그램 퍼 세제곱미터 (㎏/㎥)이다.

 

 

비중(Specific gravity)

어떤 물질의 밀도와, 표준 물질의 밀도와의 비이다. 상대밀도라고도 한다. 온도 및 기압 조건이 따로 제시되지 않았다면 일반적으로 고체 및 액체에 대해서는 4℃ 1기압 아래의 물, 기체에 대해서는 0℃ 1기압인 공기를 기준으로 한다. 질량끼리의 비이므로 단위가 없는 무차원량이 된다.

 

밀도와 비중은 혼동되기 쉽지만, 밀도는 질량을 부피로 나눈 양이며, 비중은 기준 물질과 비교되는 밀도의 비라는 점으로 다른 것이다. 따라서, 물질이 물에 뜨거나 가라앉는다는 것은 비중으로 판단하는 것이 좀더 용이하다. 비중이 1보다 큰 물질은 물 아래로 가라앉고, 비중이 1보다 작은 물질은 물에 뜬다.

 

 

유효숫자(Significant figures)

수의 정확도에 영향을 주는 숫자이다. 보통 다음의 경우를 제외하고 모든 숫자는 유효숫자이다.

0.00012의 1 앞에 있는 0들처럼 자리수를 표시하기 위한 0 유효숫자가 아닌 자리의 숫자와 연산하여 영향받은 자리의 숫자 측정 기구의 한계로 정확하지 않은 자리의 숫자

 

Ex) 유효숫자의 사용 예시

① 덧셈과 뺄셈에서 계산 결과는 원래 있던 수의 소수점 아래 자리보다 더 낮은 유효숫자를 가질 수 없다. 예를 들어, 유효숫자 세 개인 수 3.14와 유효숫자 5개인 8.9714를 더하면 산술적으로는 12.1114가 나오지만, 3.14에 의해 10^-2자리까지만이 유효한 결과로 판단되어 결과는 12.11이 된다.

 

② 곱셈과 나눗셈에서, 계산된 결과는 두 측정치 중 유효숫자가 적은 쪽과 같은 유효숫자를 가진다. 예를 들어, 2.56 × 12.8690의 산술적 계산결과는 32.94464이지만, 2.56의 유효숫자가 3개이므로 유효한 결과는 32.9이다.

 

③ 세 개 이상의 숫자를 연속적으로 계산할 때, 중간의 연산 결과는 그 중간 연산으로 계산이 끝날 때의 유효숫자 개수보다 한 개 더 많다.

 

④ 반올림에서 5미만의 숫자는 버림하며 5초과의 숫자는 올림한다. 5의 경우에는 5의 앞자리가 홀수인 경우엔 올림을 하고 짝수인 경우엔 버림을 한다.

 

⑤ 부피 측정기구의 경우에는 눈대중으로 숫자를 읽어야하는 경우가 있다. 하지만 눈대중으로 읽은 숫자까지 유효숫자로 칭하며, 단지 그 숫자가 눈대중으로 읽었다는 사실만을 인식하고 있으면 된다.

728x90

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 잘 말린 10원짜리 동전 5개의 질량을 잰다.

 

2) 메스실린더에 증류수를 적당하게 채운다.(1회 2회 각각 증류수의 양을 달리한다)(메스실린더를 기울여서 증류수를 천천히 흘려 넣는다. 기포가 생기지 않도록 주의)

 

3) 눈금을 정확히 읽는다.(Meniscus가 위치한 두 눈금 사이를 최대한 정확히 읽는다. 소수 첫째자리까지 기록)

 

4) 메스실린더에 동전 5개를 핀셋을 이용하여 천천히 넣는다.

 

5) 증가한 눈금을 읽고, 증가량을 구한다. (Meniscus가 위치한 두 눈금 사이를 최대한 정확히 읽는다.)

 

6) 같은 실험을 1회 더 반복하여 결과를 확인한다. (1회 2회 각각 증류수의 양을 달리한다)

 

7) 잘 말린 동전 8개로 같은 실험을 한다. (반복한다)

 

8) 잘 말린 50원짜리 동전 5개, 8개로 같은 실험을 한다. (반복한다)

 

 

 

[일반화학실험]우리나라 동전의 밀도 측정

 

 

[일반화학실험] 우리 나라 동전의 밀도 측정 레포트