exp.1 연소열과 통열량계

목차

1. Purpose

2. Theory
1) 일, 열, 내부에너지
2) 열역학 제 1법칙
3) 엔탈피와 헤스의 법칙
4) 연소 엔탈피(연소열)
5) 열용량
6) 열량계(calorimeter)

3. Chemicals and apparatus

4. Procedure

5. Data&Results

6. Discussion

본문내용

Purpose: 연소 엔탈피를 알고 있는 benzoic acid를 이용해서 통 열량계(bomb calorimeter)의 열용량을 결정하고, 열용량을 이용해서 naphthalene 의 연소 엔탈피를 결정한다.
(구해야 하는 물리량: 연소 반응 시 열량계에서 일어나는 내부 온도 변화, 시료의 무게, 연소 전과 후 퓨즈 길이)

Theory
1. 일, 열, 내부에너지
(1) 일(work; w)과 열(Heat; q)
일과 열은 하나의 system에서 다른 곳으로 에너지를 이동시키는 서로 다른 방법이다. 일은 물리학에서는 외부 힘에 의해서 물체가 이동할 때 발생하는 에너지 이동의 정도를 의미하며, 열역학에서는 하나의 계에서 다른 쪽으로 이동하는 에너지의 양을 의미한다. 일반적으로 일을 나타낼 때 단위로 joule 을 사용한다. 그리고 열은 계와 주위의 온도 차이에 의해서 발생하는 에너지 이동을 의미한다. 열과 일은 대표적인 path function에 해당하기 때문에 반응 경로에 따라서 다른 값을 갖는다는 특징이 있으며, 단위로 cal이나 joule을 사용한다.
(2) 내부에너지(Internal energy; U)
내부 에너지는 계의 전체 에너지와 같은 값으로 ∆U=Uf-Ui 로 나타낼 수 있다. 앞의 두 개념과 달리 항상 미분 가능한 형태로 나타낼 수 있기 때문에 state function에 해당하는 개념이다. 따라서 경로와는 무관하게 현재 상태에 따라서 값이 결정된다는 특징이 있다.

참고 자료

대한화학회, 물리화학실험, 교문사 1999, pp22-27
Atkins, physical chemistry, 9th ed, 2010, pp48-57