발열량측정 실험 결과리포트

소개글

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목차

Ⅰ. 실험 목적

Ⅱ. 실험 이론
1) 발열량(Calorific Value)의 정의
2) 발열량 측정방법

Ⅲ. 실험 방법
1) 실험장비
2) 실험순서

Ⅳ. 실험 결과

Ⅴ. 결과 고찰

Ⅵ. 참고 문헌

본문내용

엔탈피의 합을 뺀 것이므로, 다음과 같이 계산된다.
표준 엔탈피의 변화가 음수이므로 발열반응이다. 메탄()의 몰질량은 16.04g/mol이므로, 발열량은 다음과 같이 계산된다.
메탄()의 발열량 =
4. bomb 열량계의 열용량W를 구하라.
[ 시간에 따른 온도 ]
- 벤조산의 발열량 = 6,318cal/g - 최초온도 = 21.63
- 시료질량m = 1g - 점화 때의 온도 = 21.67
- 실험 종료 5분 전 시간c = 15min - 10분일 때의 온도 = 23.42
- c에서의 온도 = 23.78 - b = [a+(c-a)x0.6] = [5+0.6(15-5)] = 11min
- 점화에 소비된 퓨즈 길이e = 5cm
- 온도 변화 비율 = (-)/5 = (21.67-21.63)/5 = 0.008/min
- 온도 변화 비율 = (-)/5 = (23.98-23.78)/5 = 0.04/min
- = 23.78-21.67-(0.008)(11-5)-0.04(15-11) = 1.902
발열량 = → = { (발열량) x m + 2.3e } / 이므로,
Ⅴ. 결과 고찰
위의 실험결과를 보면 벤조산 1g을 연소하여 발생한 열과 퓨즈가 점화하면서 발생한 열의 합은 6329.5임을 알 수 있고, 이 열이 열량계의 온도를 1.902만큼 상승시켰다. 실험 결과 값이 타당한지 점검하기위해서 버킷에 들어있던 물2L의 온도를 1.902 올리는데 필요한 열량을 계산해 보았다. 물의 비열은 1이며, 물의 밀도는 온도에 따라 미세하게 변화하지만 편의상 1으로 일정하다고 가정했고 실험에서 사용한 물은 2L이므로 물의 질량은 2000g이 된다. 따라서 물의 온도를 1.902만큼 상승시키는데 필요한 열은 아래와 같이 계산된다.
2L물 1.902상승에 필요한 열 =
이 값은 벤조산과 퓨즈에 의해 발생한 총 열량인 6329.5 보다 작다. 나머지 열량은 버킷과 재킷 등 다른 부분의 열을 올리는데 소모되었음을 알 수 있다.
다음으로 실험에서 사용한 공식에 대해 고찰을 해보았다. 열량계의 실질적인 온도변화를 계산하는데 의 공식을 사용하였는데 각각의 항이 의미하는 바를 알아보았다. 는 열량계의 온도가 최대값으로 올라간 후 온도가 5분 동안 거의 일정하게 되기 시작했을 때의 온도 값을 말하며, 값은 점화를 시작했을 때의 온도 값이다. 단순히 열량계의 온도변화는 로 계산될 수 있지만 이후 5분 동안 온도변화와 이전 5분 동안의 온도변화는 일반적으로 일정하지 않다. 따라서 이러한 요인을 고려해 온도변화를 보정하기 위해서 의 항을 추가시킨다. 과 는 각각의 구간에서 그래프의 시간에 따른 온도변화에 대한 선형 기울기를 의미한다. 그리고 b는 점화에 의해 온도변화 영향을 받는 구간이 끝나는 지점의 시간을 의미하며, 의 60%인 지점에서 시간이다. 아래는 bomb 열량계의 전형적인 온도-시간 그래프이다.
[ bomb 열량계의 온도-시간 그래프 ]
위의 그림을 보면 과 가 다음과 같이 계산되어짐을 알 수 있다.
, [/min]
따라서 최종적으로 온도변화가 으로 보정되어짐을 볼 수 있다.
Ⅵ. 참고 문헌
1. 세화 편집부, 「화학대사전」, 세화, 2001
2. 서인호, 「Basic 고교생을 위한 화학 용어사전」, 신원문화사, 2002
3. Engineering, http://b4bharat2010.blogspot.kr/2012/03/junkers-gas-calorimeter.html
4. 국가 환경산업 기술정보시스템, http://konetic.or.kr/
5. 한국환경공단, http://www.keco.or.kr/
6. 손영목, “가연성 물질의 발열량 측정방법 개발에 관한 연구”, 인제대학교 대학원, 2002

키워드

발열량측정,   발열량,   Bomb,   Bomb 열량계,   열용량,   고체연료,   벤조산