물의 증기압과 증발열 측정

소개글

물의 증기압과 증발열 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험이론

3. 실험 기구 및 시약

4. 실험방법

5. 실험 결과 및 분석

6. 토의사항

7. 참고문헌

본문내용

할 때 가열을 멈추고 물을 식힌다. 물이 식으면 기체가 수축하면 기체의 부피를 정확하게 측정하고, 그 때 물의 온도를 정확히 측정한다. 이 때, 비커의 물 온도가 균일하도록 유리막대로 가끔 저어 준다.
⑥ 부피 측정 시 눈금 실린더의 물 높이가 비커내의 수면 높이와 동일하지 않으면 내부 기체압력과 대기압이 정확하게 일치하지 않으므로, 눈금 실린더와 비커의 물 높이를 맞춘뒤 부피를 측정한다.
⑦ 부피 측정시 거꾸로 된 매니스커스를 보정하기 위하여 측정값에서 0.2ml를 뺀다.
⑧ 우리 실험에서는 80℃에서 50℃까지 5℃단위로 측정하였다.
⑨ 온도가 50℃에 도달한 후 3L비커 주위를 냉각시켜 5℃이하로 낮추고 이 때 기체의 부피와 물의 온도를 측정한다.
⑩ 각 온도에서 측정한 기체의 부피로부터 기체 혼합물 중에 공기의 분압을 공기의 몰 수와 이상기체 상태방정식
(P공기의 분압= n공기RT/V)을 이용하여 계산한다.
⑪ 각 온도에서 물의 증기압을 돌턴 분압 법칙 (P대기압=P공기압+P증기압)을 이용하여 계산한다.
⑫ 클라우지우스-클라페이롱 식을 이용하여 증발열을 구한다.
실험시 주의사항
① 눈금 실린더를 거꾸로 사용하기 때문에 반드시 보정을 해주어야 한다.(부피보정)
② 부피 측정시 눈금실린더의 물 높이가 비커내의 물 높이와 같아야 한다.(압력보정)
③ 눈금 실린더가 비커내의 바닥에 닿아서는 안되고 너무 떨어져 있어도 안된다.
실험 결과
▶ 실험한 날의 기압 = 100760Pa
1번 실험
▶ 5℃의 값을 이용하여 nair를 구한다.
(100760Pa)
▶ 데이터처리해서 표로 정리
온도(℃)
부피보정값(ml)
P(Pa)
증기압(Pa)
증기압단위 mmHg로 환산
80
9.3
50833.96
49926.04
374.4761
75
10.3
45248.78
55511.22
416.3684
70
11.3
40652.12
60107.88
450.8462
65
12.3
36802.89
63957.11
479.7178
60
13.3
33532.49
67227.51
504.2478
55
14.3
30719.49
70040.51
525.347
50
15.3
28274.21
72485.79
543.6881
5
16.3
22843.84
77916.16
584.4193
▶ P와 증기압 구해보아요
① 80℃
② 75℃
③ 70℃
④ 65℃
⑤ 60℃
⑥ 55℃
⑦ 50℃
⑧ 5℃
2번 실험
▶ 5℃의 값을 이용하여 nair를 구한다.
(100760Pa)
▶ 데이터처리해서 표로 정리
온도(℃)
부피보정값(ml)
P
증기압
증기압단위 mmHg로 환산
68
5.4
66180.83
34579.17
259.3651
65
4.7
75368.89
25391.11
190.449
60
4.4
79317.26
21442.74
160.8338
55
4.2
81847.17
18912.83
141.8579
50
3.9
86800.08
13959.92
104.708
5
2.9
100475.8
284.1632
2.131399
▶ 문헌값 CRC handbook 6-3
온도(℃)
80℃
75℃
70℃
65℃
60℃
55℃
50℃
5℃
문헌치(mmHg)
355.1
289.1
233.7
187.5
149.4
118.0
92.5
0
1번 실험 그래프
2번 실험 그래프
문헌치 그래프
▶ 증발열 구하기(2번째 실험으로)
온도
1/T
P
lnP
5
0.003595
2.131399
0.756779
50
0.003095
104.708
4.651176
55
0.003047
141.8579
4.954826
60
0.003002
160.8338
5.080372
65
0.002957
190.449
5.249384
68
0.002931
259.3651
5.558237
△H (증발열)= 그래프의 기울기 × -R
이므로 -(-7237.65008×8.314) = 60173.82277
▶ 문헌값으로 구한 증발열
온도
1/T
P
lnP
5
0.003595
0
*
50
0.003095
92.5
4.527209
55
0.003047
118
4.770685
60
0.003002
149.4
5.006627
65
0.002957
187.5
5.233779
70
0.002914
233.7
5.454038
75
0.002872
289.1
5.666773
80
0.002832
355.1
5.872399
실험값의 증발열 구하는 방식으로 증발열을 구해보면 문헌값의 증발열은
△H=64923.57821 이다.
토의사항
우리 실험은 증기압을 측정하고, 증발열을 구하는 실험이었다. 3번 반복실험이었지만 실험 중간에 측정 비커가 열을 이기지못해 깨지는 바람에 두 번째 실험 68℃에서부터 실험을 시작하였다. 문헌값하고 비교해본 결과 첫 번째 실험은 오차가 심했으며, 두 번째 실험은 비슷한 값의 증기압과 증발열을 얻을수 있었다. 증발열은 증기압의 오차가 가장 작았던 두 번째 실험에서 측정하여 문헌치와 비교해 보았다. 우선 실험값 △H=60173.82277 이였고, 문헌값 △H=64923.57821 였다. 첫 번째 실험에서 가장 오차가 많이났던 이유는 비커가 80℃까지 올랐다가 차가운 얼음통에 바로 담그려고 비커를옮기던중 압력보정, 온도보정이 제대로 이루어지지 않았으며 메스실린더가 많이 움직였었다. 그때 오차가 많이 발생했던 것으로 보인다. 두 번째 실험은 대체적으로 잘 이루어졌으나 비커가 깨져버려 실험을 도중에 그만두게 되어서 참 아쉬운점이 많았던 실험이었다. 비커가 원래 100℃까지도 견뎠던 비커였는데 불량이 아니라면 삼바리에 석면이 틀어져 값자기 삼바리 쇠에 온도가 올라가서 비커에 영향을 주지 않았나하는 생각을 해 보았다. 두 번째 실험에서 문헌치와 비슷한 값을 얻어서 성공적으로 실험을 한 것 같다.
이번 실험을 하면서 앞으로 실험시 유의사항을 잘 숙취하고, 실험도구는 깨지는 물품이 많으므로 좀더 주의해서 다루어야겠다고 생각했다.
참고문헌
*야후백과사전
*http://www1.suwon.ac.kr/~choihs/CHEM
*네이버백과사전
*야후 지식검색
*네이버 지식검색
*물리화학 실험 - 탐구당
*물리화학 - 탐구당
*CRC-HANDBOOK

키워드

물,   증기압,   증발열,   대기압,   측정