물리화학실험 기체 압축인자 측정 실험 보고서

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 원리 및 이론
3. 시약 및 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 결론
7. 고찰
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
실제 기체와 이상 기체의 차이점에 대해 공부하고, 이산화탄소 기체를 이용하여 Burnett 팽창 실험으로 압축인자 Z를 구한다. 이를 비리얼 상태 방정식에 대입해 비리얼 계수 B를 구해본다.

2. 원리 및 이론
1) 이상기체와 실제 기체 비교
이상기체란 무질서하게 운동하는 원자 혹은 분자로 이루어진 가상의 기체로 분자의 크기가 없고 입자들 사이에 작용하는 힘(인력, 척력)이 없다. 이로 인해 보일의 법칙, 샤를의 법칙, 아보가드로의 원리를 모두 따른다. 그러나 실제 기체는 분자의 크기가 있고 입자들 사이 인력과 척력이 작용하여 분자 사이의 충돌에 의한 에너지 손실이 있다. 특정 온도와 압력일 때 일부 기체분자만 기체의 법칙을 따른다.

3) 반데르발스 상태 방정식(van der Waals 상태 방정식)
이상 기체와 달리 실제 기체는 크기와 분자 간 힘을 고려해야 한다. 반데르발스 상태 방정식은 분자 자체의 크기와 분자 간의 힘을 바로잡은 상태 방정식이다. 이는 근사적인 상태 방정식에 불과하나 이상기체로부터의 편차에 대하여 분자 간의 상호작용이 어떤 영향을 미치는지 보여주는 장점이 있다.

<중략>

4. 실험 방법
1) 실험실, 수조의 온도를 25℃로 설정 후 tap A를 닫는다.
2) 압력변환기를 켜고 1atm보다 작은 지 확인한다.
3) 진공 펌프를 켜고 air leak가 닫혀있는지 확인한다.
4) tap B,C를 열어 진공상태가 되도록 한다.
5) tap B,C를 닫고 tap A를 열어서 CO2 기체를 20atm 보다는 적게 샘플 용기에 채운다.
6) tap A를 닫고 압력이 일정해질 때까지 기다린 후 를 기록한다.
7) tap B를 느리게 열며 샘플 용기의 기체가 팽창 용기로 1atm이 될 때까지 옮긴다.

참고 자료

E-class 물리화학실험 자료 ‘An Experiment to Measure Gas Imperfention’
[네이버 지식백과] - 이상 기체 상태 방정식
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5662960&cid=62802&categoryId=62802
[네이버 지식백과] - 비리얼 계수
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=612256&cid=50314&categoryId=50314
[네이버 지식백과] - 압축 인자
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5827441&cid=62802&categoryId=62802
Peter Atkins, 「Elements of Physical Chemistry」, p.32-33