열계량 (예비)

소개

열계량 (예비)
2페이지

목차

1. 실험 미리보기(실험 방법 및 원리)
☐ 실험원리
☐ 준비물
☐ 실험방법
2. 용어정리

본문내용

1. 실험 미리보기(실험 방법 및 원리)

☐ 실험원리
화학반응이 진행되는 동안 일반적으로 열의 흡수(흡열반응, ⊿H>0) 또는 방출(발열반응, ⊿H<0)이 일어난다. 열은 다른 온도에 있는 두 물체 사이의 열에너지의 전달이고 흔히 더운 물체에서 찬 물체로 ‘열의 흐름’을 말한다. 일반적으로 열에너지는 온도를 측정해서 계산할 수 있다.
물리적, 화학적 과정에서의 열 변화는 열량계(Calorimeter)라는 실험 장비를 사용하여 측정할 수 있다. 열량계는 용도와 목적에 따라서 여러 가지의 열량계가 있으나, 근본적으로 열량계는 다음과 같이 구성된다.
1) 열의 흡수나 방출에 민감한 물질
2) 열의 출입을 기록할 수 있는 장치(온도계, 기록계 등)
3) 계를 주위로부터 차다나할 수 있는 단열 장치

물질의 비열(s)은 물질 1g을 1℃올리는데 필요한 열량이다. 물질의 열용량(C)은 주어진 양의 어떤 물질의 온도를 1℃ 올리는데 필요한 열량이다. 물의 비열은 4.184J/g∙℃이므로 물 60g의 열용량은 다음과 같다.
C=ms=(60.0g)(4.184J/g∙℃)=251J/℃
비열의 단위는 J/g∙℃이고, 열용량의 단위는 J/℃이다. 만약 비열(s)과 물질의 양(m)을 알고 있다면 시료의 온도 변화(⊿T)로부터 어떤 특정 과정에서 흡수되고 방출되는 열의 양(q)을 알 수 있다. 열변화의 계산식은 다음과 같고, 흡열과정인 경우 q는 양의 값이고, 발열과정일 때는 음이다.
q=ms⊿T=C⊿T
엔탈피> H≡U+PV -(1)
U는 계의 에너지, P는 계의 압력, V는 계의 부피이다. 일정한 압력에서 진행되고, 압력-부피의 일(w=-P⊿V)만이 관련된 과정의 내부에너지 변화는
U=q+w=q-P⊿V -(2)
q=⊿U+P⊿V -(3)
(q=뜨거운 물체에서 찬 물체로 전달되는 에너지)
어떤 과정의 엔탈피변화는 식(1)의 엔탈피 정의로부터
⊿H=⊿U+⊿(PV) -(4)
이고, 압력이 일정하면

참고자료

· 없음