화학실험 - 물의 증기압과 증발열

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화학실험 - 물의 증기압과 증발열
물의

증기압과 증발열

목 차

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실 험 목 적
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실 험 이 론
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실험 기구 및 시약
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실 험 방 법
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주 의 사 항
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실험 결과 및 분석
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토 의 사 항
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참 고 자 료
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참 고 문 헌

■ 실험 목적
• 물의 온도 변화를 통해 이에 따른 증기압과 증발열을 측정한다.
• Clausius-Clapeyron식을 사용하여 증발열을 구한다.

■ 실험 이론
• 증 발 : 액체에서 기체로 변화하는 과정으로 이 증발 과정은 액체내의 비교적 강한 분자간 인력을 극복하기 위해 에너지가 소모되는 것이므로 발열 반응이다.
◦ 증발열 : 기압의 압력에서 액체 1mol이 증발하는데 필요한 에너지로 단위로는 J/mol을 사용한다.
◦ 증기압 : 평형 상태에서의 증기의 압력을 액체의 평형 증기압 혹은 증기압이라고 하며 증기압은 온도에 따라 변화한다
• Clausius-Clapeyron식 가정법
◦ 온도에 의한 증기압의 변화 관계를 나타내며, 이 식의 전개에는 몇 가지의 가정이 따른다.
∙ 액체와 기체상 사이의 평형 상태
∙ 증기는 이상기체이다
∙ 액체의 몰부피는 증기의 몰부피에 비교해 무시할 수 있다.
∙ 증발열은 온도에 무관하다

∙ △Hvap : 증발열, Pvap : 증기압, R : 기체 상수, C : 각 물질의 고유한 상수
∙ 2.303이라는 숫자는 상용 대수와 자연 대수 사이의 전환 인자(lnX = 2.303logX)
• 이상기체(ideal gas)
◦ 어떤 조건에서도 이상기체 상태방정식이 잘 적용되는 기체
∙ 이상 기체는 분자 사이의 인력이나 반발력이 작용하지 않는다.
∙ 온도가 0 K가 되면 기체의 부피는 0 이어야 하며, 평균 운동 에너지는 절대 온도에 비례한다.
• 이상기체방정식 유도
◦ 보일의 법칙 : 일정온도에서 일정량의 기체 부피는 압력에 반비례한다.
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