목차
1. 실험제목
2. 실험목적
3. 이론
4. 실험 방법 & 도구
5. 결과
6. 토의
7. 참고
2. 실험목적
3. 이론
4. 실험 방법 & 도구
5. 결과
6. 토의
7. 참고
본문내용
상호작용하지 않으며, 분자와 용기 벽면의 충돌은 완전탄성충돌이라 가정한다.
이러한 가정하에서는 기체의 상태변화를 기술하는 것이 비교적 간단하다. 그래서 열역학에서는 실재기체를 대상으로 이상적인 고찰을 하는 경우가 많다. 그러나 실재기체는 구성분자의 부피가 0이 아니고, 분자끼리 상호작용을 하므로 위 이상기체의 가정과는 다르게 움직인다. 하지만 압력이 충분히 낮고 온도가 높은 경우에는 실재기체도 이상기체와 비슷한 현상을 나타낸다. 실제로 대기압(대기압은 약 1기압이며 이는 충분히 낮은 압력으로 간주할 수 있다)에서 많은 기체가 이상기체와 유사한 움직임을 보이므로 실재기체를 표현하는데 이상기체의 법칙을 이용해도 큰 무리가 없다.
이상기체 법칙은 다음과 같으며, 이상기체는 이상기체 법칙을 따른다.
' PV = nRT '
P는 압력, V는 부피, n은 기체의 몰수, R은 기체상수로서 8.3145J/mol·K, T는 절대온도이다.
* 실제기체
이상 기체는 분자간에 인력이나 반발력을 나타내지 않는 완전 탄성체인 입자임을 전제로 한다. 그러나 우리가 실제로 접하는 기체는 분자 사이에 인력도 작용하고 반발력도 작용한다. 분자 사이의 반발력은 팽창을, 인력은 압축을 도와준다.
반발력은 분자들이 거의 붙어 있을 정도로 가까이 접해 있을 때 즉, 분자 사이의 거리가 분자 직경 정도로 떨어져 있을 경우에 큰 영향을 미쳐 예상보다 압축이 덜 된다. 이렇게 분자가 가까이 존재하는 경우는 압력이 매우 커 기체의 부피가 매우 작을 때이다.
위의 경우보다 분자가 더 멀리 떨어져 분자 사이의 거리가 분자 몇 개에 해당될 만큼 떨어져 있을 경우에는 분자간 인력이 상대적으로 우세하게 작용하여 이상기체에 비해 더 압축될 수 있다. 이렇게 되는 경우는 압력이 중간 정도일 때이다.
압력이 낮아 위의 경우보다 분자가 더 멀리 떨어져 있을 때에는 분자간 인력은 영향을 거의 미치지 못하여 실제기체는 이상기체와 거의 같은 행동을 하게 된다.
우리가 일상생활에서 접하는 기체가 나타내는 현상이 이상기체와 다른 것은, 기체가 응축하여 액체로 되는 것과 임계점을 가진다는 점이다. 만약 우리 주위의 기체가 모두 이상기체처럼 행동한다면 액체는 존재하지 않을 것이다. 그리고 실제 기체는 이상기체와 달리 기체마다 특징적인 임계점(임계 온도, 임계 압력)을 가지는데 임계 온도 이상에서는 아무리 압력을 크게 해도 액화시킬 수 없다. 이산화탄소와 산소의 임계 압력은 각각 72.9기압, 50.14기압이고 임계 온도는 각각 304.2K, 154.8K이므로 이산화탄소는 304.2K(31.03C)이상, 산소는 154.8K(-118.37C) 이상의 온도에서는 아무리 압력을 크게 해도 액체로 되지 않는다.
7. 참고
http://100.naver.com/100.nhn?docid=725486
http://100.naver.com/100.nhn?docid=126466
http://100.naver.com/100.nhn?docid=844148
[일반화학실험] : 신광문화사, 1993, 신 진수 외 5
이러한 가정하에서는 기체의 상태변화를 기술하는 것이 비교적 간단하다. 그래서 열역학에서는 실재기체를 대상으로 이상적인 고찰을 하는 경우가 많다. 그러나 실재기체는 구성분자의 부피가 0이 아니고, 분자끼리 상호작용을 하므로 위 이상기체의 가정과는 다르게 움직인다. 하지만 압력이 충분히 낮고 온도가 높은 경우에는 실재기체도 이상기체와 비슷한 현상을 나타낸다. 실제로 대기압(대기압은 약 1기압이며 이는 충분히 낮은 압력으로 간주할 수 있다)에서 많은 기체가 이상기체와 유사한 움직임을 보이므로 실재기체를 표현하는데 이상기체의 법칙을 이용해도 큰 무리가 없다.
이상기체 법칙은 다음과 같으며, 이상기체는 이상기체 법칙을 따른다.
' PV = nRT '
P는 압력, V는 부피, n은 기체의 몰수, R은 기체상수로서 8.3145J/mol·K, T는 절대온도이다.
* 실제기체
이상 기체는 분자간에 인력이나 반발력을 나타내지 않는 완전 탄성체인 입자임을 전제로 한다. 그러나 우리가 실제로 접하는 기체는 분자 사이에 인력도 작용하고 반발력도 작용한다. 분자 사이의 반발력은 팽창을, 인력은 압축을 도와준다.
반발력은 분자들이 거의 붙어 있을 정도로 가까이 접해 있을 때 즉, 분자 사이의 거리가 분자 직경 정도로 떨어져 있을 경우에 큰 영향을 미쳐 예상보다 압축이 덜 된다. 이렇게 분자가 가까이 존재하는 경우는 압력이 매우 커 기체의 부피가 매우 작을 때이다.
위의 경우보다 분자가 더 멀리 떨어져 분자 사이의 거리가 분자 몇 개에 해당될 만큼 떨어져 있을 경우에는 분자간 인력이 상대적으로 우세하게 작용하여 이상기체에 비해 더 압축될 수 있다. 이렇게 되는 경우는 압력이 중간 정도일 때이다.
압력이 낮아 위의 경우보다 분자가 더 멀리 떨어져 있을 때에는 분자간 인력은 영향을 거의 미치지 못하여 실제기체는 이상기체와 거의 같은 행동을 하게 된다.
우리가 일상생활에서 접하는 기체가 나타내는 현상이 이상기체와 다른 것은, 기체가 응축하여 액체로 되는 것과 임계점을 가진다는 점이다. 만약 우리 주위의 기체가 모두 이상기체처럼 행동한다면 액체는 존재하지 않을 것이다. 그리고 실제 기체는 이상기체와 달리 기체마다 특징적인 임계점(임계 온도, 임계 압력)을 가지는데 임계 온도 이상에서는 아무리 압력을 크게 해도 액화시킬 수 없다. 이산화탄소와 산소의 임계 압력은 각각 72.9기압, 50.14기압이고 임계 온도는 각각 304.2K, 154.8K이므로 이산화탄소는 304.2K(31.03C)이상, 산소는 154.8K(-118.37C) 이상의 온도에서는 아무리 압력을 크게 해도 액체로 되지 않는다.
7. 참고
http://100.naver.com/100.nhn?docid=725486
http://100.naver.com/100.nhn?docid=126466
http://100.naver.com/100.nhn?docid=844148
[일반화학실험] : 신광문화사, 1993, 신 진수 외 5
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