[화학실험] 질량부피 및 온도 측정
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1. 실험제목: 질량 및 부피 측정 예비 및 결과 Report (오차, 계통오차, 우연오차, 정밀도, 정확도, 평균, 표준편차, 표준오차, 유효숫자, 메탄올 밀도)
2. 실험목적:
“화학”이라는 학문은 실험을 기반으로 한 실험과학이기 때문에 실험을 위해 행해지는 정량적인 측정은 크든 작든 “오차”가 발생하게 된다. 따라서 오차를 줄이기 위해 실험 조건을 가변시키지 않은 체 반복실험을 하거나 측정기기를 교체하는 등의 방법을 사용하지만, 원천적으로 오차를 제거할 수는 없다. 다만, 오차를 최소화하는 일은 가능하기 때문에 이를 바탕으로 참값을 발견하고 그 참값에 따르는 정확도 또는 신뢰도를 설정하는 일은 가능한 일이다. 이번 실험에서는 화학실험에서 기본이 되는 질량, 부피 등을 반복 측정하여 발생하는 오차를 관찰하고, 오차를 줄일 수 있는 방법을 생각해 본다. 또한 실험을 통해 유효숫자의 개념을 정립하고, 실험에 대입해 볼 수 있는 실험이 될 수 있도록 한다.
3. 실험원리:
모든 측정값은 크든 작든 오차를 포함한다. 오차의 종류는 크게 분류하여 계통오차 (Systematic Error)와 우연오차 (Random Error)로 나뉜다.
계통오차는 주로 측정기기의 미비한 점에서 비롯되는 오차로, 예를 들면 열을 받아 늘어난 쇠자로 길이를 재거나 실제 값보다 작게 나오는 저울로 무게를 잴 때 발생하는 오차이다. 계통오차는 여러 번 측정하여 평균을 내어도 상쇄되지 않으나, 적어도 이론상으로 그 크기를 측정하여 보정할 수 있다. 한편, 자로 길이를 재거나 저울로 무게를 잴 때, 때로는 실제 값보다 작게 또는 크게 측정하는 우연오차가 발생할 수 있다. 우연오차는 무질서 (Random)하게 발생되며, 이번 실험의 대상이 된다. (우연오차를 줄이기 위해서는 동일한 조건하에서 반복측정을 행한다.) 여러 번 측정하여 그 값들로부터 참값을 추정하는 방법은 평균값 (Mean Value)을 구하는 것이지만, 이번 실험에서는 평균값보다는 개별 실험의 오차를 측정하는데 중점을 둔다.
- 참고문헌
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-. [General Chemistry] (2006년), R.Chang, 자유아카데미
-. [화학실험] (제7판), 아주대학교 자연과학대학 화학과, 아주대학교 출판부
-. [분석화학] (제5판), 이용근, 박정학 외, 회중당
-. [최신일반화학] (2000년), 화교재편찬위원회, 동화기술
-. [일반물리학실험] (2003년), 한국물리학회, 청문각
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