<일반화학실험 A+> 보일-샤를의 법칙

소개글

A+ 받은 보일-샤를의 법칙 결과보고서 입니다.

목차

1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 시약 및 기구
4. 실험방법
5. 결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1.실험 목표
실험을 통하여 보일-샤를의 법칙 '일정량의 기체의 부피는 압력에 반비례하고 온도에 비례한다'를 이해한다.

2.실험 원리
(1)기체(gas)
일반적으로 표준 압력 및 표준 온도에서 기상으로 존재하는 물질을 기체 (gas)라 한다.

(2) 압력(pressure)
압력은 기체의 분자가 자유롭게 움직여 접하고 있는 표면에 충돌함으로써 생기고 힘을 작용 면적으로 나눈 식 (P = F/A)로 표시된다.

대기압을 측정하는 장치로는 위 그림처럼 기압계(barometer)를 사용할 수 있다. 그 원리는 다음과 같다. 수은으로 채워진 유리관을 수은이 담겨져 있는 용기에 거꾸로 세우면 용기에 담긴 수은 표면이 대기압에 의하여 압력을 받아 유리관 속의 수은이 표면으로부터 정확하게 760 mm에서 정지하게 된다. 따라서 이 높이는 바로 대기압을 나타낸다고 할 수 있다. 이 때 1mmHg를 1Torr라고 하고 대기압 1atm은 760Torr가 된다.

위 그림과 같이 막힌 플라스크에 측정하고자 하는 기체를 주입하여 압력을 측정하면 측정 압력은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

기체의 압력(Pgas) = 대기압(Patm) + gdΔh

여기서 만약 수은을 사용할 경우 중력 가속도는 9.807m/s2, 밀도는 13.595g/cm3이므로 대기압의 경우 수은의 길이가 760mm이고, 이를 SI 단위로 환산하면 1.013×105Pa이 된다.

(3) 샤를의 법칙
기체가 온도를 증가시키면 팽창하고 감소시키면 수축한다. 일정 압력에서 기체의 온도에 따른 부피의 변화는 선형적인 성질을 가지며 이러한 부피를 0까지 낮출 수 있는 온도는 기체의 압력에 관계없이 -273.15℃이다.
일정 압력 하에서의 절대 온도에 따른 부피의 변화는 다음과 같이 표시되고 이를 Charles의 법칙이라 한다.

3.시약 및 기구
압력 측정 장치, 고무마개, 스탠드, 클램프(2개), 수은(혹은 증류수), 100mL 메스실린더, 고무관, 유리관(외경 6mm), 1L, 비커, 얼음, 가열 장치, 100mL 둥근 바닥 플라스크

참고 자료

줌달의 일반화학
대한 화학 실험법