화학반응I

목차

1. 연 료

탄화수소 연료

탄화수소족

2. 연소과정

3. 형성 엔탈피

4. 반응 시스템의 제 1 법칙 해석

5. 연소 엔탈피 및 연소 내부 에너지; 반응열

**발열량이란??

본문내용

H10
-49130
-49500
-45344
-45714
펜탄 (Pentane)
C5H12
-48643
-49011
-44983
-45351
헥산 (Hexane)
C6H14
-48308
-48676
-44733
-45101
헵탄 (Heptane)
C7H16
-48071
-48436
-44557
-44922
옥탄 (Octane)
C8H18
-47893
-48256
-44425
-44788
데칸 (Decane)
C10H22
-47641
-48000
-44239
-44598
도데칸 (Dodecane)
C12H26
-47470
-47828
-44109
-44467
올레핀계 (Olefin Family)
에텐 (Ethene)
C2H4
-50296
-47158
프로펜 (Propene)
C3H6
-48917
-45780
부텐 (Butene)
C4H8
-48453
-45316
펜텐 (Pentene)
C5H10
-48134
-44996
헥센 (Hexene)
C6H12
-47937
-44800
헵텐 (Heptene)
C7H14
-47800
-44662
옥텐 (Octene)
C8H16
-47693
-44556
노넨 (Nonene)
C9H18
-47612
-44475
데켄 (Decene)
C10H20
-47547
-44410
알킬벤젠계(Alkylbenzene Family)
벤젠 (Benzene)
C6H6
-41831
-42266
-40141
-40576
메틸벤젠 (Methylbenzene)
C7H8
-42437
-42847
-40527
-40937
에틸벤젠 (Ethylbenzene)
C8H10
-42997
-43395
-40924
-41322
프로필벤젠 (Propylbenzene)
C9H12
-43416
-43800
-41219
-41603
부틸벤젠 (Butylbenzene)
C10H14
-43748
-44123
-41543
-41828
기체 상태의 구성 성분 모두를 이상기체로 볼 수 있고, 액체 상태 및 고체 상태의 구성성분의 체적이 기체 상태의 구성 성분의 체적에 비해 무시할 수 있을 정도로 작은 경우에,에 대한 위의 식을 다음과 같이 간략히 쓸 수 있다.
발열량 또는 반응열 이라는 용어를 자주 사용한다. 이는 등온 과정으로 연 소 또는 반응이 일어나는 동안 연소실로부터 전달되는 열량을 나타낸다. 정 압 과정 또는 정상유동 과정의 경우에는 그 값이 연소 엔탈피의 음수값과 동일하다는 것을 열역학의 제 1 법칙으로부터 알 수 있다. 이러한 이유 때 문에 때로는 이 열전달량을 연소 과정의 정압 발열량이라고 한다.
정적 과정인 경우에 열전달량은 연소 내부 에너지의 음수값과 같다. 연소 과정에서는 때로는 이를 정적 발열량이라고 한다.
발열량이라는 용어를 사용할 때는 고 발열량과 저 발열량이라는 용어를 사용한다. 고 발열량은 생성물 중의 액체 상태인 경우의 열전달량이며, 저 발열량은 생성물 중의 물이 기체 상태인 경우의 열전달량을 말한다.
다음 장은 개인적으로 부족한 것을 정리한 것입니다!!
열역학 제 1 법칙 ⇒ 모든 일반적 과정에서의 Energy 보존법칙.
열역학 제 2 법칙 ⇒ 과정이 진행되는 방향에 대해 제약을 부과. → 이를 수식화 함으로써 열역학 학문의 기반을 완전하게 함.
※ Energy Balance에서 heat와 work는 더할 수 있는 항으로 표시 (unit도 같다) 그러나, 질적으로 차이가 있어 work는 heat로 거의 다 변환됨⇒ work는 energy로 전환시 100% 가까운 전환효율. 반면 heat는 work나 기계적 혹은 전기적 일로 완전히 변환시키는 것은 현재 불가능하여, 약 40%를 넘지 못함. ⇒ 따라서 heat는 work나 기계적, 전기적 에너지 보다 less valuable.
Statements of the second law
열은 뜨거운 쪽에서 차거운 쪽으로만 흐르므로, 이러한 제한점이 열역학 제 2법칙을 가능케 하였고, 많은 방법으로 이 열역학 제 2 법칙을 설명 ⇒ heat flow, cyclical process, entropy
※ 열역학 제 2 법칙은 열역학 제 1법칙의 제한을 설명하여 다음과 같은 대표적 두 표현으로 잘 묘사됨.
1. Thomson의 원리 : 순환과정에 있어 한 heat reservoir로부터 열을 받아 일로 변환시키는 효과 이외에 아무 다른 효과가 나타나지 않도록 운전되는 장치는 없다. ⇒ 받은 열을 100% 모두 일로 변환시키는 system은 없다.
2. Clausius의 원리 : 순환과정에서 heat를 낮은 온도에서 높은 온도 쪽으로 전달되게 할 뿐, 다른 효과를 나타내지 않는 공정은 있을 수 없다. ⇒ 낮은 온도 level에서 높은 온도 쪽으로, 그 자체로 열을 전달시키는 공정은 없다.
〈 제 2 법칙은 열에서 일이 생성되는 것을 금지하는 것이 아니고, 임의의 순환과정에서 일로 전환될 수 있는 heat의 분율에 대해서 어떤 한계를 두는 것 〉
**발열량이란??
질량 1kg의 고체나 액체 연료 또는 부피 1㎥의 기체연료가 완전히 연소했을 때 발생하는 열량을 kcal로 나타낸 것이다. 연료의 성능을 나타내는 가장 중요한 기준이며, 일반적으로 발열량이 클수록 효율이 좋다.
한편 식품의 발열량은 음식물이 체내에서 완전히 분해되었을 때 발생하는 열량을 말하며, 칼로리량이라고도 한다. 지방 1g이 약 9kcal의 열량을 내고 탄수화물과 단백질은 1g당 약 4kcal의 열량을 낸다. 우리가 섭취한 총 열량만큼 운동 등을 통해 연소시키지 않으면 살이 찐다.
전기회로에서의 발열량(Q)은 전압(V), 전류(I), 시간(t)에 각각 비례하여 Q ∝ V·I·t인 관계계가 있다. 따라서 사용하는 전압 또는 전류가 높거나 사용시간이 길면 발생하는 열량이 증가한다. 열에 민감한 전자제품의 경우 내부의 온도를 높이지 않도록 발생한 열을 제거해주어야 한다. 최근에는 노트북이나 핸드폰과 같은 전자 제품이 소형화, 집적화되면서 효과적으로 냉각방법이 중요한 문제로 대두되고 있다.
발열량의 측정
연료의 단위량이 완전히 연소했을 때 발생한 열량을 열량계로 측정한다. 일정하게 연소되는 기체로 물을 가열하고, 물의 온도 상승을 측정하여 총발열량을 계산한다.

키워드

탄화수소,   화학반응,   반응열