예비4 기체상수의 결정

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
이산화 망간과 염소산 포타슘과 탄산수소 소듐을 이용해 산소 기체와 이산화 탄소 기체를 생성시킨 후, 이상기체 방정식을 이용해 기체상수의 값을 구한다. 기체 상수를 구한 뒤, 실제 값과 일치하는지 확인하고 오차원인과 실험실에서 정확한 기체상수를 구할 수 없는 이유를 조사해본다. 또한 어떤 상태 방정식이 잘 맞는지 계산하여 확인해 본다.

2. 바탕 이론
이상기체 상태 방정식(ideal gas equation)
보일의 법칙(Boyle's law), 종종 보일-매리어트 법칙(Boyle-Mariotte law)라고도 하는 법칙은 1622년에 Robert Boyle에 의해, 1676년에 Edme Mariotte에 의해 독립적으로 발견된 법칙이다. 이는 온도가 일정하면 기체의 압력과 부피가 반비례 한다는 것을 말한다. 예를 들어, 헬륨가스가 들어 있는 풍선을 놓으면 하늘로 올라가면서 부피가 점점 커지다가 나중에 결국 터지게 된다. 하늘로 올라갈수록 압력이 낮이 지므로 풍선이 커지기 때문에 이 현상을 보일의 법칙으로 설명할 수 있다. 샤를의 법칙(Charle's law)은 1787년에 Jacques Charles 에 의해 발견 되었고, 1802년에 Josep Luis Gay-Lussac 에 의해 더 정확하게 발견 되었다. 샤를의 법칙은 기체의 압력이 일정하면 기체의 온도와 부피가 비례한다는 것을 말한다. 예를 들어서, 풍선을 따뜻한 물에 넣으면 부피가 점점 커지지만, 액체질소에 넣으면 쪼그라드는 것을 볼 수 있다. 뜨거운 물에 넣어 온도가 높아지면 부피가 점점 커지고, 액체질소에 넣으면 온도가 낮아져 부피가 줄어들기 때문에 이 현상을 샤를의 법칙으로 설명할 수 있다. 아보가드로의 법칙(Avogadro's law) 법칙은 일정한 온도와 압력에서 기체의 부피가 같으면 같은 수의 분자가 있다는 법칙이다.

참고 자료

Stephen J. Blundell, 2014, “열 물리학”, 한티미디어, 8~10p, 74~76p, 382~398p
홍성표, 1997, “공업 열 역학”, 진영사, 505~516p
Dahm, Kevin D, 2015, “화학공학열역학”, 동화기술, 65~77p
Koretsky, Milo D, 2017, “화공열역학”, 사이플러스, 243~252p
“화공기초 이론 및 실험” 교재