기체상수결정 계획서(A- 프리레포트)

목차

1. Subject
2. Object
3. Principle
4. Reagent & Apparatus
5. Procedure

본문내용

4. Object : 일정한 양의 산소나 이산화탄소 기체를 발생시켜 기체상수 값을 결정한다.

5. Principle
a) 이상기체 (Ideal gas) : 이상기체는 임의의 온도와 압력 아래에서 다음 가정들로부터 유도되는 관계를 따른다.
i) 어떤 한 기체는 많은 동일한 분자들로 구성된다. ‘많다’라는 표현은 개개의 분자들의 경로를 추적할 수 없다는 것을 의미한다.
ii) 분다르은 뉴턴의 운동법칙을 따른다.
iii) 분자 자체만의 총 부피는 기체 전체가 차지하는 부피 중에서 무시할 수 있을 만큼 작은 부분이다. 즉, 분자 자체의 부피는 무시한다.
iv) 모든 분자의 운동은 무작위이다. 즉, 각각의 분자들은 각각의 운동방향과 속력을 가지고 운동한다.
v) 분자들은 서로 상호작용하지 않으며, 분자와 용기 벽면의 충돌은 완전탄성충돌이라 가정한다.
b) 이상기체 상태 방정식(Ideal gas equation of state ; PV=nRT)
상태 방정식이란 기체의 몰수와 부피를 온도와 압력과의 관계로 나타낸 방정식이며, 이 중 가장 자주 사용하는 방정식은 이상기체 상태 방정식이다. 해당 식은 저압의 기체를 사용하는 많은 공학적 계산에서 근삿값을 제공하는 데, 일부 기체들은 거의 모든 조건에서 이상적인 거동으로부터 벗어나 특정한 조건(ex. 초고압, 저온)에서는 모든 기체가 이상적인 움직으로부터 벗어나게 된다. 이런 경우 부피, 압력, 온도 계산을 위하여 보다 복잡한 상태 방정식을 이용해야 한다. 이상기체 상태 방정식을 유도할 때 분자 간에 작용하는 힘이 없으며 용기 내벽과 완전탄성충돌만을 하고, 해당 용기 내 기체 분자가 무시할만한 부피를 가진다는 것에서 유도된다. 이 가정에서 이상기체 방정식은 저압의 기체에서 잘 맞는다는 것을 확인할 수 있다.
이상기체 상태 방정식은 보일의 법칙, 아몬톤의 법칙, 샤를의 법칙, 아보가드로의 법칙을 합한 방정식으로 볼 수 있는 이유는 연관된 법칙들로부터 유도된 식이기 때문이다.

참고 자료

표준일반화학실험/대한화학회/천문각
줌달의 일반화학/화학교재연구회/사이플러스