물의 증기압 및 증발열

소개

고찰
증발은 액체의 분자가 액체의 표면을 이탈하는 것이며 이는 상태변화의 한 과정이다. 이번 실험에서는 물이 증발할 때 이로 인한 증기압을 구하고 증발열을 구하는 실험이다.
물을 가열하면 온도가 증가하다가 끓는점에 도달하면 더 이상 온도가 증가하지 않는데 이때 물은 수증기가 되어 공기 중으로 흩어져 버리는 상태변화를 일으킨다. 물의 끓는점은 순수한 물(증류수)일 경우 100℃에서 끓지만 실제적으로 주변의 기압에 따라 조금씩 다르게 된다. 끓는점이 일정한 이유는 가해준 물의 상태변화에 사용되기 때문이다.
온도를 80℃까지 올린 후 최하 2℃까지 내리면서 기체의 부피를 측정하여

목차

1. 실험제목-
2. 실험목적-
3. 실험이론
4. 실험기구 및 시약
5. 실험방법
6. 실험결과
7. 고찰
8. 주의사항
9. 이론보충
Discussion (토의 및 고찰)

본문내용

1. 실험제목- 물의 증기압 및 증발열

2. 실험목적- 일정량의 공기를 물 속에 거꾸로 세운 눈금 실린더에 모아서 증기로 포화시키고, 온도를 변화시키며 모은 기체(공기와 수증기의 혼합물)의 부피를 측정하여 물의 증기압을 구한다.
(요약)
액체의 특성을 잘 나타내 주는 증기압과 몰증발열을 충분히 이해하기 위해 물의 증기압 변화를 측정하고 Clausius-Clapeyron 식을 이용하여 몰증발열을 결정하는 과정을 통하여 상변화 및 상평형에 대한 기초를 공부한다.
증발은 액체의 분자가 액체의 표면을 이탈하는 것이며 이는 상태변화의 한 과정이다.
이 실험에서는 물이 증발할 때 이로 인한 증기압을 구하고, 증발열을 구한다.

3. 실험이론
①1>증발(evaporation)
액체가 개방된 용기에서 완전히 없어지는 것을 의미하며 이는 강한 분자간의 인력을 극복하는 것으로써 에너지를 소모하는 발열반응이다.
이처럼 1기압의 압력에서 물이 증발하는데 필요한 에너지를 증발열이라고 한다.
온도에 의한 증기압의 관계는 기체를 이상기체로 가정할 때 다음의 clausius-clapeyron 식에 의해 표시되어진다.

ΔHvap → 물의 증발열(kj/mol) R → 기체상수(0.08266 latm/molk)
P → 증기압(atm) T → 온도(℃)

②물의 증발열 측정
액체의 증기 압력은 분자간 인력과 온도에 의존한다. 분자간 인력이 작을수록 느슨하게 묶여있는 분자들이 쉽게 떨어져 나갈 수 있기 때문에 증기 압력은 커지고, 온도가 높을수록 큰 운동 에너지를 갖는 분자의 수가 증가하여 액체 상태의 분자가 분자간 인력을 극복하기 쉬워 증기 압력이 커진다.

온도에 의한 증기압의 변화는 클라우지우스-클라페이롱 식으로 나타내어지고, 이 식으로부터 물의 증발열을 구할 수 있다.(단, 기체는 이상 기체이다.)

참고자료

· 없음