[예비레포트] 기체상수의 결정

목차

1.실험 목적

2.바탕이론
1) 이상기체상태방정식
2) 기체상수의 결정

3.실험 기기 및 시약

4.실험방법
1) 산소기체
2) 이산화탄소 기체

본문내용

1. 실험 목적
일정한 양의 산소와 이산화탄소 기체를 발생시켜 기체상수의 값을 결정한다.

2. 바탕 이론
1.이상기체상태방정식
이상기체상태방정식은 보일, 샤를, 아보가드로의 법칙을 합하여 일반화시킨 방정식으로, 수식으로 표현하면 이 식에서 n은 기체의 몰 수, R은 기체 상수를, T는 절대온도를 나타내며, P,V는 각각 기체의 압력, 부피이다. 이 식은 실제 기체에서는 적용되지 않으며, 오로지 이상기체라는 가정에서만 적용되는 방정식이다.

(1) 보일의 법칙
보일의 법칙은 기체의 압력, 부피 간의 관계를 설명하는 식이며, 일정한 온도 내에서 주어진 기체의 부피는 압력과 반비례한다. 이는 아래의 식으로써 표현할 수 있다. (PV = K, V반비례1/P) 위 식에서 P는 기체의 압력을 나타내며, V는 기체의 부피를, k는 상수이며, 이는 기체의 온도 혹은 종류에 따라 그 값이 변한다. 이상기체에서, 기체의 부피가 0.5배가 되면 압력은 2배로 높아진다.

(2) 샤를의 법칙
일정한 압력 하에 존재하는 일정량의 기체 부피는 절대온도에 비례함을 나타내는 법칙이다. 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다. (V = kT, V/T = k) (V = 부피, T = 절대온도, k = 상수) 샤를의 법칙에 따르면, 일정한 압력 속에서 기체 부피는 종류와는 상관없이 1℃ 상승할 때마다 1/273씩 커진다.

(3) 아보가드로의 법칙
아보가드로의 법칙은 동일 온도, 동일 압력 속에서 동일한 부피 내에는 기체 종류와는 상관없이 동일한 수의 분자가 들어있음을 설명한다. 이 법칙에서 온도, 압력이 일정하다면 부피는 분자의 몰수와 비례함을(V비례n) 표현 가능하다.

2. 기체상수의 결정
이상기체상태방정식 PV = nRT라는 식에서 R은 기체상수를 의미하는데, 이 기체상수 R은 실험값인 T, n, V, P를 통해 도출해낼 수 있다. 1몰 기체의 부피는 아보가드로의 법칙에 따라 동일한 온도와 압력에서 기체의 종류와는 상관없이 일정한 값을 나타내는데, 1몰의 이상기체는 0℃ 1기압일 때의 부피가 22.413L

참고자료

· www.cheric.org
· 네이버 지식백과 (두산백과) - 탄산수소나트륨, 이산화망간, 염소산칼륨
· https://msds.kosha.or.kr
· http://physica.gsnu.ac.kr
· https://www.scienceall.com