기체몰열용량비율측정

소개

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목차

1. 실험제목
2. 실험일
3. 실험목적
4. 이론
5. 실험기구 및 시약
6. 실험과정
7. 실험결과
8. 결과해석 및 고찰
9. 참고문헌

본문내용

3. 실험목적
: 어떤 물체의 1 mole의 온도를 1℃ 높이는 데 필요한 열량을 몰 열용량이라 한다. 실험을 통해 일정 압력, 일정 부피에서 단열팽창 방법을 이용한 기체의 열용량비 측정할 수 있다. 질소 기체를 가역단열팽창 시켜 몰열용량 비율()을 측정할 수 있다.

4. 이론
1) 내부에너지
: 내부 에너지는 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지로서 계에 저장된 에너지이다. 운동 에너지는 운동에 의한 에너지이며, 분자가 더 빠르게 이동할수록 운동 에너지가 더 크다. 기체를 가열하면, 분자들의 평균 속력이 증가한다. 단열된 용기 내 기체에 일을 해 주면, 분자들은 또한 더 빠르게 이동하도록 자극된다. 기체 분자의 평균 속력 증가는 그 분자들의 총 운동 에너지 증가에 해당하므로, 기체의 내부 에너지 증가를 가져온다. 이미 보아온 바와 같이, 기체 분자의 평균 속력은 온도의 지표이므로, 내부 에너지 증가는 온도의 중가에 대응한다. 높은 온도인 계는 낮은 온도인 계보다 더 큰 내부 에너지를 갖는다는 사실은 항상 옳다.
기체 내 분자들은 여러 가지 다른 방식으로 운동할 수 있으며, 각 운동 방식마다 에너지를 저장할 수 있다. 원자나 분자가 공간 속에서 이동하는 운동 에너지를 병진 운동 에너지라고 한다. 분자들은 또한(원자와는 달리), 회전 운동으로부터 생긴 운동 에너지인 회전 운동 에너지로서 에너지를 저장할 수 있다. 분자의 운동 에너지 중 세 번째 저장 방식은 그들 원자 상호간의 진동이다. 이 기여를 진동 운동 에너지라고 한다. 그러나 실온에서는 대부분의 분자가 진동적으로 들뜨지 않으므로, 여기서는 이 방식을 무시하기로 한다.
한 분자는 삼차원 공간에서 어느 방향으로도 운동할 수 있으므로, 이는 세 개의 병진 운동 방식을 가지며, 이들 각각은 에너지에 이차식적 기여를 한다. 이는 온도 T에서 시료 내 한 분자의 평균 운동 에너지가 3×(1/2)로 주어진다는 등분배 정리로부터 나온다. 따라서 몰 내부 에너지(분자의 몰당 에너지, )에 대한 기여는 이 값에 NA를 곱하여 얻어진다.

참고자료

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· - 표준일반화학 실험[제 5 판], 1999년 초판인쇄 도서출판 대한화학회, 천문각
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· - 일반화학[제 7 판], 도서출판 Brown LeMay Bursten, 녹문당
· - 화학의 세계, 1999년 초판인쇄 도서출판 화학교재편찬위원회, 지샘
· - 일반화학[제 7 판], 도서출판 Raymond Chang chemistry, 자유 아카데미
· - 일반화학 Principles of General Chemistry, 2008년 초판인쇄 도서출판 사이플러스 Science Plus
· - 최신대학화학실험, 도서출판 Audax publishers
· - 화학반응속도론[제 3 판], 도서출판 탐구당
· - 물리화학[제 8 판], 도서출판, Peter Akins Julio de Paula, OXFORD
· - 일반화학실험(일반화학실험 교재연구회 편), 도서출판 광림사
· - 네이버지식인
· - 두산백과사전
· - 위키백과사전