기체 상수의 결정 예비레포트

소개글

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목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
(1) 이상기체와 실제기체
(2) 이상기체 상태 방정식
(3) 기체 상수의 결정
(4) 반응식
(5) 반데르발스 방정식(van der Waals equation)
(6) Redlich/Kwong equation

3. 실험 기기 및 시약

4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적

일정한 양의 산소와 이산화탄소 기체를 발생시켜 기체상수의 값을 구한다. 이상기체 상태 방정식과 반데르발스 방정식을 사용하여 구한 기체상수의 값을 비교한다.

2. 바탕 이론

(1) 이상기체와 실제기체

이상기체는 가상적 개념이다. 이상기체는 온도, 압력, 부피 사이에 보일의법칙과 샤를의 법칙이 완전하게 적용될 수 있다고 가정한 기체를 말한다. 낮은 압력과 높은 온도에서는 많은 기체들이 이상기체 법칙에 매우 근접해 있지만, 어떠한 기체도 이상기체 법칙을 정확히 따르지 않는다. 따라서 이상기체 거동을 제한된 조건하에서 실제 기체가 이상기체 법칙에 근접하게 따르는 것으로 생각한다. 덧붙히면, 이상기체는 구성 분자가 모두 동일하고 분자의 부피와 분자끼리의 상호작용이 무시 될 정도로 작은 가상적 기체라고 할 수 있다.

(2) 이상기체 상태 방정식

상태 방정식이랑 기체의 몰수와 부피를 온도와 압력과의 관계로 나타낸 방정식이다.이상기체 상태 방정식을 유도할 때 서로간에 작용하는 힘이 없으며 용기 내벽과 완전탄성충돌만을 하고, 해당 용기 내 기체 분자가 무시할만한 부피를 가진다는 것에서 유도된다

PV=nRT

이상기체 상태 방정식은 압력과 부피가 반비례하는 것을 나타낸 보일의법칙, 압력이 일정할 때 절대온도와 부피의 관계를 기술한 샤를의법칙, 분자량의 개념을 도입하여 몰수의 관계를 기술한 아보가드로의 법칙을 합친 것으로도 볼 수 있다.

(3) 기체 상수의 결정

이상기체 1몰의 상태 방정식은 압력을 P, 부피를 V, 절대온도를 T라 할 때 PV〓RT로 나타낼 수 있다. 부피는 아보가드로의 법칙에 의해 온도와 압력이 일정할때 그 종류에 관계없이 항상 일정한 값(0℃, 1atm에서는 22.4L)을 가지는데 비례상수는 기체의 종류에 관계없는 상수로, 이것이 기체상수이다.

참고 자료

이상기체와 실제기체의 차이 반데르발스 방정식
https://blog.naver.com/aserawer2/221266642032
기체 상수의 결정 실험과정
https://url.kr/wyD1zH