연소열과 통열량계

소개

"[물리화학실험] 연소열과 통열량계"에 대한 내용입니다.

목차

1. Title
2. Purpose
3. Theory
4. Chemicals & Apparatus
5. Procedure
6. Data & Results
7. Discussion
8. References

본문내용

1. Title
Exp1. 연소열과 통열량계

2. Purpose
연소열을 알고 있는 benzoic acid를 이용해 통열량계(bomb calorimeter)의 열용량을 구하고, 이를 이용해하여 benzoic acid와 naphthalene의 연소 엔탈피를 계산한다.
(구해야 할 물리량: 연소 전/후 퓨즈선의 길이, 캔 속 물의 무게, 시료의 무게, 연소 전/후 물 온도 변화)

3. Theory
1) 계(system)와 주위(surrounding)
열역학에서는 우주를 계(system)와 주위(surrounding)로 나눈다. 계(system)은 우리가 관심을 갖는 우주의 한 부분을 말하고, 계를 제외한 모든 부분을 주위(surrounding)이라고 한다. 쉽게 말해, 계는 우리가 알아보고자 하는 반응이 일어나는 장소를 칭한다.
계는 크게 열린계, 닫힌계, 고립계의 3가지로 분류할 수 있다. 먼저 열린계(open system)는 계와 주위 사이에서 물질과 에너지가 모두 이동할 수 있는 계를 말한다. 닫힌계(closed system)는 계와 주위 사이에서 오직 에너지만 이동할 수 있는 계를 말한다. 고립계(isolated system)는 계와 주위 사이에서 물질과 에너지 모두 이동할 수 없는 계를 말한다.

2) 일(work), 열(heat), 내부 에너지(internal energy)
일과 열은 하나의 계에서 다른 계로 에너지를 이동시키는 방법이다. 일(work)은 대립하는 힘에 맞선 운동이다. 열역학에서는 일을 하나의 계에서 다른 계로 이동하는 에너지의 양을 뜻한다. 일의 단위는 J(joule)을 사용하고, w로 표시한다. 기체가 팽창하며 피스톤을 밀어내는 것, 저항을 통해 전류를 흐르도록 하는 화학반응 모두 일의 한 종류이다.

참고자료

· Pubchem, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
· Peter Atkins 및 안운선 옮김, 물리화학, 제11판, 교보문고, 2020
· 대한화학회, 물리화학실험, 청문각, 2판, 2000