Heats of Combustion

소개글

Bomb calorimeter의 원리와 사용법 등을 이해하고 이를 이용하여 naphthalene과 같은 유기물질의 연소열을 알아보는 실험에 관한 결과보고서

목차

Abstract

Ⅰ. Introduction

Ⅱ. Experimental Method

Ⅲ. Results
1. Benzoic Acid
(1) Time - Temperature
(2) Derivative
< Ti와 Tf 찾기 >
2. Naphthalene
(1) Time - Temperature
(2) Derivative
3. Mass

Ⅳ. Discussion

References

RAW DATA

본문내용

Ⅰ. Introduction

이번 실험은 Bomb calorimeter의 원리와 사용법 등을 이해하고 이를 이용하여 naphthalene과 같은 유기물질의 연소열을 알아보는 실험이다.

낮은 온도에서의 organic compounds의 combustion에 관한 equation은 다음과 같다.
CkHlOmNn + O2(g) --> k CO2(g) + l/2 H2O (l)+ n/2 N2(g) + (k- l/4) O2
Product는 carbon dioxide, CO2 , water, H2O (l), 그리고 nitrogen N2(g) 을 포함한다고 가정한다.
Combustion experiment의 실험 조건에 따라 방출되는 열량 q는 enthalpy 변화 ∆H (일정 압력) 또는 internal energy 변화 ∆E (일정 부피)와 같은 값을 가진다. Bomb calorimeter에서는 일정부피 하에서 qv를 측정하게 되고, 이는 ∆H 를 구하는 데 이용할 수 있다.
∆H = ∆E + ∆ (pV)
마지막 term은 perfect-gas law를 사용하여 계산될 수 있고, 위 식은 곧
∆H = ∆E + RT∆n_gas
로 나타낼 수 있다. 이 때 ∆n_gas는 system에서 증가한 분자의 수를 의미한다.
Bomb calorimeter는 다른 universe로부터 고립되었으므로, reactants (sample과 oxygen) 를 system이라 하고 calorimeter의 나머지 부분 (bomb 와 water)을 surroundings라 정의할 수 있다. 그러면 combustion에 따른 reactants의 internal energy 변화 ∆E는 다음 식
∆E = -∆Esurr = -Ccal ∆T
으로부터 구할 수 있다. 이 때 Ccal 는 surroundings의 heat capacity, ∆T 는 온도의 변화이다. 좁은 온도 변화에서 Ccal 는 T 와 독립적이라 가정한다.

참고 자료

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