[화학공학실험]상태방정식 예비보고서

소개

화학공학을 전공하는 학생들이 들어야하는 실험입니다.
제목은 상태방정식이며
실험목적, 실험이론, 실험방법 및 실험예상등이 상세하게 적혀 있습니다.

목차

※실험목적
※실험이론
※실험방법
※실험예상
※참고문헌

본문내용

※실험목적
-이번 실험은 에탄 기체를 사용하여 각 온도와 부피에 해당하는 값들을 그래프로 그려보고 그래프가 우리가 배웠던 이상기체 방정식에 대한 곡선과 일치하는지 비교해 본다. 또한 Virial 방정식으로 압축인자 Z를 계산해보고, Van der Waals방정식, Redlich-Kwong방정식, 이상기체 방정식의 a, b를 계산하여 이론값과 서로 비교해 보는 것이 이번 실험의 목적이다.

※실험이론
상태 방정식
-평형상태에 있는 순수 균일유체에 있어서 어떠한 시료의 부피, 압력, 온도, 분자의 수는 각각이 독립적이지 않고 서로 연관성이 있다. 이 연관성을 식으로 나타낸 것을 상태방정식(equation of state)라고 한다.



이상기체의 상태방정식
• PV=nRT : 이 식을 따르는 가상적인 물질을 ‘이상기체’라고 하는데, 이상기체는 분자 간 상호 작용이 없고 질량은 있으나 부피는 0이다.



• 실제기체 : 분자 간 상호 작용(인력, 척력)이 있고 부피와 질량이 있는 기체. 이 기체는 온도가 높을수록, 압력이 낮을수록, 분자량이 작을수록 이상기체와 가까워진다.


• : 압축인자(z)는 실제기체가 이상기체와 어느 정도 벗어났는가의 판단 기준

cf. Compression factor (Z)
Real gas가 ideal gas로부터 얼마나 벗어나 있는지의 판단 기준

질량이 크거나 모양이 복잡한 molecule일수록 기울기가 급함



• Virial Equation of State
: PV = a + bP + cP2 +…⇒ z ≡ = 1 + B`P + C`P2 + … ( a = RT )

참고자료

· - 화학공학 열역학 / 김화용 외 / McGraw-Hill /
· - The Elements of Physical Chemisitry / Peter Atkins /