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순수한 액체의 증기압 ppt

실험 7 순수한 액체의 증기압목차 실험 목적 실험 이론 실험 기구 및 방법 데이터 분석 Discussion Reference1. 실험 목적 외부 압력에 대한 끓는점의 변화는 온도에 대한 증기압의 변화로 표현 끓는점의 온도를 외부압력의 함수로 표현 ( clausius-clapeyron 식 이용 ) 온도에 대한 증기압의 변화 측정 - 몰증발열 결정2. 실험 이론 끓음 : 외부의 압력과 증기압이 같아지는 지점에서 액체의 내부에서 기포가 형성되어 증발하는 현상 끓는점 : 특정 외부압에서 끓음이 일어나는 온도 증기압 : 액체 또는 고체가 증발하는 압력 몰증발열 : 끓는점에서 액체 1 몰을 완전히 기체로 만드는데 필요한 열량2. 실험 이론 Clausius-Clapeyron Equation 액체 - 증기 경계에 대한 식 증기압과 온도 , 끓는점과 압력의 관계를 이해할 수 있음Clausius – Clapeyron 식의 가정 액체와 기체상 사이의 평형상태 증기는 이상기체이다 . 액체의 몰 부피는 증기의 몰 부피에 비교해 무시할 수 있다 . 증발열은 온도에 무관하다 .2. 실험 이론 Clausius-Clapeyron Equation 증명( )3. 실험 기구 및 방법 Manometer aspirator3. 실험 기구 및 방법 1. 압력을 낮추고 온도를 올리며 에탄올이 끊을 때의 끓는점과 그 때의 압력을 측정한다 . 2. 3way 콕을 이용하여 압력을 올리고 동시에 끓는점까지 온도를 높여가며 측정을 5 회 이상 반복한다 .4. Data 분석 이 식을 통해서 ln (p) 와 1/T 를 plot 하면 몰 증발열을 얻을 수 있다 .4. Data 분석4. Data 분석4.Data 분석 Berthelot Equation 압축인자를 구하는 식4. Data 분석 -Sample 계산하면 T=326.13K =53.13C 이때 계산결과와 data 를 비교했을 때 182-211 로 압력이 증가했을 때 온도가 5K 가 증가한다 . 반면에 미지 sample 에서는 211-240 으로 압력이 증가했을 때 온도가 2.13K 밖에 이루어지지 않았다 . 이에 대한 고찰은 뒤에 다루겠다 .5. Discussion 오차의 원인 - 실험기구상 , 측정상의 오차 - Clausius-Clapeyron 식의 가정 검토 - 압축인자를 이용한 Sample 분석5. Discussion 측정상의 오차 - 실험기구가 완전히 밀폐되지 않아 진공을 못 이룸 - 육안으로 정확한 끓는 상태 파악 힘듦5. Discussion Clausius-Clapeyron 식의 네 가지 가정 - 액체와 기체상 사이의 평형상태 - 증기는 이상기체이다 . - 액체의 몰 부피는 증기의 몰 부피에 비교해 무시할 수 있다 . - 증발열은 온도에 무관하다 .1. 액체와 기체상은 평형을 이루는가 ? 기본가정 - 액체와 기체의 화학퍼텐셜이 같다 - 라는 조건이려면 평형 상태를 이루어야 한다 . 하지만 실제로는 급격한 끓음으로 인해 액체의 일부만 끓거나 기체의 일부만 응축될 수 있다 ( 끓임쪽의 역할은 사실 이를 방지해주는 것이다 .) 센서가 만일 국소적인 곳만 측정하면 평형을 이루지 않은 상태에서 측정 , 오차 원인이 될 수 있다 .2. 이상기체로 볼 수 있는가 ? Z= Vm / Vm,o 에서 Z → 1 일수록 이상기체에 가깝다 . 실제 실험에서는 Z 가 1 에 가까우므로 이상기체라고 가정한 것은 어느 정도는 타당하다 . 하지만 통계상의 처리로 약간의 오차가 있을 수 있으므로 , 압축인자를 이용해 보정한 다음 식을 이용하는 것도 오차를 줄이는 방법이다 .3. Vm (g)- Vm (l)= Vm (g) 로 볼 수 있는가 ? 에탄올 액체의 밀도는 0.789 g/ml 이고 분자량은 46.07g/mol 이므로 , 이를 이용하여 구하면 Vm (l)=(46.07g/mol)/(0.789g/ml)=58.39ml/mol 이다 . 이상기체의 경우 Vm (g)=22.4L/mol=22400ml/mol 이므로 Vm (g) Vm (l) 이고 이 가정은 타당하다 .4. 증발열은 온도와 무관한가 ? 일반적으로 엔탈피를 다음과 같은 미분형식으로 쓸 수 있고 이를 적분하면 다음과 같다 . 이상기체에서 로 나타낼 수 있 고 일반적으로 Cp= a+bT+c /T^2 으로 쓸 수 있으므로 엔탈피는 온도에 따라 변하고 이는 오차의 원인이 될 수 있다 .Sample 분석 - 압축인자를 이용한 보정 신뢰할만한 결과를 얻을 수 있다 .{nameOfApplication=Show}

자연과학| 2013.03.15| 23페이지| 1,000원| 조회(445)

증기압, 순수한 액체의 증기압, 순수액체

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