기체상수 R의 결정

소개글

"기체상수 R의 결정"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 이론
3.1) 보일의 법칙
3.2) 샤를의 법칙
3.3) 아보가드로의 법칙
3.4) 이상기체 상태방정식
3.5) 실제기체의 상태방정식
3.6) 부분압력의 법칙
3.7) 산소기체 발생 반응식
4. 실험 도구 및 시약

5. 실험 방법

6. 실험 결과

7. 토의
7.1) 조별 토의
7.2) 개별 토의

8. 생각해 볼 문제

본문내용

1. 실험 제목
기체상수 R의 결정

2. 실험 목적
보일의 법칙, 샤를의 법칙, 아보가드로의 법칙 등 기체 이론 3법칙을 이해하여 기체의 상태방정식의 관계를 이해하고, 이 실험에서 발생하는 산소의 압력, 부피, 몰수, 온도를 측정하여 상태방정식에 대입하여 기체 상수 R을 결정한다.

3. 이론
Ⅰ. 보일의 법칙
보일의 법칙의 현대적인 정의는 다음과 같다. 온도와 기체의 양이 일정한 닫힌 계(close system)에서 일정한 질량의 이상 기체가 가하는 절대압력은 그것이 차지하고 있는 부피에 반비례한다. 즉, 용기의 부피가 감소하면, 용기 내 기체의 압력이 증가하는 반비례 관계를 가지고 있다. 일정한 온도에서 PV = k(상수) 의 값을 가지고 있다. (P: 기체의 압력, V : 기체의 부피) 이는 또한 같은 온도, 조건에서 압력과 부피가 변화가 있다면 P1V1 = P2V2로 관계식으로 표현할 수 있다.

Ⅱ. 샤를의 법칙

샤를의 법칙은, 이상 기체의 압력이 일정한 상태에서 부피와 온도는 비례관계를 가지고 있음을 보여준다. 이를 수식으로 바꿔 사용하면, V/T = k(상수) 의 값을 가지고 있다. (V: 기체의 부피, T : 기체의 절대 온도) 즉, 온도가 올라가면 기체는 팽창이 되고, 내려가면 기체의 부피가 감소한다. 같은 조건, 일정한 압력에서 부피와 온도가 변화가 있다면 V1T2 = V2T1의 관계를 가지고 있다.

Ⅲ. 아보가드로의 법칙
아보가드로 법칙의 정의는 다음과 같다. 모든 기체는 같은 온도, 같은 압력에서 같은 부피 속 같은 개수의 입자를 포함한다. 즉, 일정한 온도와 압력에서 기체의 부피는 기체의 양(기체 분자의 수 또는 몰 수, n)에 비례한다. 0°C, 1atm에서 이상 기체 22.4L 속에는 입자 1몰이 존재한다. 같은 조건, 일정한 온도와 압력에서 부피와 몰수가 변화가 있음을 수식으로 표현하면, v1/n1=v2/n2 = k 의 관계가 있음을 알 수 있다.

Ⅳ. 이상기체 상태방정식
보일의 법칙으로 인하여 V는 P에 반비례함을 알 수 있었고, 샤를의 법칙으로 V는 T에 비례함을 알 수 있었고, 아보가드로 법칙으로 인하여 V는 n(물질의 몰수)에 비례함을 알 수 있었다. 이 모든 관계를 하나의 식으로 결합을 하면, V = RnT/p, 즉 PV = nRT라는 이상기체 상태방정식이 나왔다.(R은 비례상수)

참고 자료

없음