물의 기화엔탈피

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Ⅰ.Introduction
열역학 제1법칙은 전적으로 에너지만을 다룬다. 화학 반응과 주로 관련된 에너지는 열과 일이다.
△E = q + w
그리고 열역학 제2법칙은 어느 시스템에 국한해서 볼 때는 엔트로피가 감소할 수 있지만 우주 전체적으로는 엔트로피는 항상 증가한다고 말한다. 따라서 온도의 변화에 따른 증기압의 변화를 측정함으로써 물의 기화에 따른 엔트로피 변화를 간단히 구할 수 있다. 물이 증발할 때는 물론 엔트로피도 증가하고 부피도 증가한다. Clausius는 위의 Clapeyron equation을 액체와 기체 사이의 변화에 적용시키고, 기체에 비해 액체의 부피를 무시하고 수증기에 이상기체방정식을 만족시켜서 Clausius-Clapeyron equation을 유도하였다.
R ln Pv = - △H(1/T) + △S
여기서 Pv는 증기압이다. 이 식을 보면 여러 온도에서 증기압을 측정하고 R ln Pv를 1/T에 대해 plot 하면 기울기와 절편으로부터 △H와 △S를 구할 수 있음을 알 수 있다.

참고 자료

1. Principles of Modern Chemistry (4th Edition)
2. 표준 일반화학실험(제5개정판) 실험13 물의 증기압과 증발열

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