[열역학실험] 칼로리 미터

목차

1. 제목
2. 목표
3. 이론
4. 실험방법
5. 결과 데이터 및 그래프
6. 토의

본문내용

이번 실험은 junkers calorimeter를 이용한 프로판의 발열량을 측정하는 실험이다. 이번 중간고사 이전의 마지막 시험이자 열역학, 열전달과 관련된 유일한 실험이기도 하다. 우선 실험실 입구에 설치되어 있는 기압계를 관찰하였는데 초반에 단위에 대한 약간의 착각이 있긴 했지만 나중에 잘 고려하여 Pa단위로 적절히 환산할 수 있었다. 조교님께서 시간이 오래 걸리는 steady 상태를 잘 조정해 주셔서 실험을 원활히 진행 할 수 있었다. 이 실험은 다른 실험과 달리 실험의 횟수를 많이 할 필요는 없었지만 한번의 실험에서 측정해야 하는 값이 유난히 많았다. 그래서 인지 오차가 예상보다 크게 나와서 당황한 것이 사실이다.
우선 이 실험에서 중요한 것은 이 실험의 최종목적인 발열량을 구하는 것인데, 이론적인 값은 열역학 교과서의 appendix와 프로판의 연소 화학식을 앎으로서 쉽게 구할수 있었다. 그 값은 위에서와 같이 HCV = 2208kJ/mol , HCV = 2032kJ/mol이었다. 하지만 실제로 실험을 해서 그 값을 구해보니 오차가 비교적 크게 나는 것을 알 수 있었다. 특히 처음의 LCV값의 오차가 많이 난 것을 위의 그래프에서 알 수 있다.
이 오차의 원인에 대해서 처음으로 SSSF에 문제가 있었던 것으로 생각되었는데, 사실 이론값은 말 그대로의 이론적인 이상값이므로 실험에서 오차가 생기는 것은 어쩔 수 없는 문제이지만 20%이상 오차가 난다는 것은 SSSF의 현실적인 실현 불가능성이 크게 작용한 것으로 알 수 있다. 냉각수의 유입구와 출입구의 온도가 정확히 고정이 되야 하는데 이 두 값이 고정이 된다는 것이 현실상황에서는 그리 쉬운 일이 아니고, 고정이 되었다 해서 그 값이 계속 고정되는 것도 아니기 때문이다. 또한 응축수와 냉각수의 방출 속도 역시 일정해야 하지만 액체의 특성상 계속 일정한 속도로 방출될 수 없었던 것 역시 그 요인 중 하나가 될 수 있다. 게다가 두 번째 실험에서는 응축수가 아얘 나오지 않았는데 이것은 실험 결과에서 오차가 더 커진 이유중 하나일 것이다. 응축수가 나오지 않으니 HCV=LCV가 되어 증발 엔탈피가 0이 되버리기 때문이다.

참고자료

· 없음