보고서 설명

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

본문일부 및 목차

△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.

샤를의 법칙 : 압력과 온도가 일정할 때, 기체의 부피는 절대 온도에 비례한다.

보일-샤를의 법칙 : 일정량의 기체의 부피는 절대 온도에 비례하고, 압력에 반비례한다.

아보가드로의 법칙 : 보일-샤를의 법칙에 모든 기체 1몰의 부피는 표준상태 (0℃, 1atm)에서 22.4L
이 법칙을 적용하여 기체 1몰에 대한 기체 상수 k의 값을 구하면, 다음과 같다.

위 식과 같이 기체 1몰에서의 값을 k기체상수라고 하며, R로 나타낸다.
R은 1몰일 때의 값이므로 n mol 일 때는 k=nR이 된다.
이 식을 이상기체 상태 방정식이라고 한다.

이상기체상수(R)
0.082atm․L/mol․K1.987cal/mol․K
8.314J/mol․K62.32L․torr/mol․K
실제기체(Real gas)
상태 방정식에 잘 맞지 않는 우리 주변에 실존하는 기체.
이상기체 방정식과 실제 기체 방정식(Van der Waals식)의 차이점
Van der Waals 식에는 두 가지 효과가 참작되어 있다.

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