[실험레포트] 증기압실험 예비+결과레포트

목차

1. 실험 목적

2. 이론
1) 동적평형(dynamic equilibrium)
2) 증기압(Vapor Pressure)
3) 상평형곡선과 물의증발곡선
4) Clausius-Clapeyron relation

3. 실험 방법 및 주의 사항

4. 결론 및 토의

5. 참조 문헌

본문내용

1. 실험 목적
상평형그림에 대해 이해하고, 특히 증기압력곡선을 통해 압력과 끓는점의 관계를 이해한다. 실험데이터를 통해 Clausius-Clapeyron식으로 그래프를 그려보고, 물이 증발할 때 엔탈피 변화를 구하여 어떤 의미를 갖는지 알아본다.

2. 이론
1) 동적평형(dynamic equilibrium)
가역반응에서 정반응과 역반응이 일어나는 속도가 같아 겉보기에는 변화가 없어 보이는 상태를 말한다. 즉, 정반응으로 향하는 분자 수와 역반응으로 향하는 분자 수가 같기 때문에 실제로는 정반응과 역반응이 계속 일어나고 있는 상태이다.

2) 증기압(Vapor Pressure)
증기압은 액체 또는 고체에서 증발하는 압력을 말한다. 자세하게는, 일정부피로써 에너지나 물질의 출입이 없는 닫힌계에서 액상(또는 고체상)과 기체상이 둘 다 존재하는데, 액체(또는 고체)의 증발 속도와 기체의 응축 속도가 같은 동적 평형 상태에서 외부기체의 압력을 말한다. 이때 해당 기체를 그 액체의 포화증기, 그 압력인 증기압을 포화증기압이라 하기도 한다.

3) 상평형곡선과 물의증발곡선
상평형곡선이란 상태변화와 온도나 압력과의 관계를 알아보기 위해, 특정 온도와 기압 등의 세기변수 하에서 물질의 상 사이의 평형상태를 나타낸 곡선으로 특정 상태에서 물질이 어떤 상을 갖게 되는지 나타낸다. 주로 증기압력곡선, 승화곡선, 융해곡선의 세 곡선으로 이루어져있고, 그 물질의 삼중점과 임계점이 나타나있다.
다음 그림은 일반적인 상평형 곡선을 나타낸 그림으로, 세로축은 포화 증기압 또는 동적 평형 상태에서의 증기압을, 가로축은 온도를 나타내고 있다. 붉은 선은 승화 곡선, 파란선은 증기압력곡선, 녹색 실선은 일반적인 형태의 융해 곡선을 나타낸다. 녹색 점선은 물의 융해 곡선이다. 다음으로, 상평형곡선의 이해를 위한 몇 가지 개념이 있다.

참고 자료

J.M.Smith, H.C.Van Ness, M.M. Abbott, M.T. Swihart, “Introduction to Chemical
Engineering Thermodynamics(8th ed.)”, McGRAW-Hill education(2018)
Peter Atkins, Julio de Paula, “Atkins’ Physical Chemistry (10th ed.)”, Oxford(2014)
증기압(vapor pressure) 실험 메뉴얼