삼각도를 이용한 상평형도(예비레포트)

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적

ㆍ 3성분계에 있어서 상평형도를 이해하고 작성할 수 있어야한다.

ㆍ 임의의 조성에 해당하는 액체의 3성분계를 삼각도상에 배열할 수 있어야한다.

ㆍ 1상 영역과 2상 영역을 구분하여 상경계도를 찾을 수 있는 능력을 배양한다.

2. 바탕 이론

- 상 (Phase)

일정공간에 특정 물질들이 모여서 균일한 물리적 성질을 갖는 계 또는 집단을 동일한 상을 이룬다고 한다. 물질의 상 중 가장 대표적인 것은 고체, 액체, 기체이고 그 밖에는 초유체, 플라즈마 등이 있다. 이러한 상들은 물질의 거시적 성질을 통해 구분이 가능하다. 예를 들어 흐름의 여부에 따라 고체와 액체로, 유체를 용기에 담았을 경우 유체가 대기 중으로 날아가는지에 따라 액체와 기체로, 손으로 만졌을 때 그 형태를 유지하는지에 따라 고체와 기체로 구분할 수 있다. 하지만 일부 물질(ex.흑연과 다이아몬드)들은 동일한 원자, 상으로 구성되었지만 결정구조의 차이에 따라 다른 물리적 성질을 갖기도 한다.

상의 변화는 일반적으로 온도와 압력에 변화에 따라 변화한다. 예를 들면 물은 0도 이하에서는 고체, 0~100도에서는 액체, 100도 이상에서는 기체로 존재한다. 일반적으로 이러한 상들의 경계는 거시적 물리량들이 불연속적으로 변하는 구간을 통해 정의할 수 있다.

- 자유도 (Degree of freedom)

자유도란, 서로에게 영향을 주지 않는 독립적인 자료의 수로 독립적으로 변화시킬 수 있는 상태변수의 개수를 의미한다. 이러한 상태변수의 종류에는 온도, 압력, 부피 등이 있다.

- Gibbs의 상법칙 (Gibbs’ phase law)

Gibbs의 상법칙이란, 열역학적 평형상태에서 자유도(F), 상의 개수(P), 화학성분의 수 (C)에 관한 법칙이다. Gibbs의 상법칙은 다음과 같이 표현된다.

참고 자료

광운대학교 화학공학과, ‘2018년 3학년 2학기 실험노트’, 2018년
임경희, ‘과학도와 공학도를 위한 열역학’, 자유아카데미, 493~495p
Gordon M. Barrow, ‘Physical Chemistry’, Academic Press, 354~361p
Yunus A. Cengel, ‘열역학’, McGraw-Hill, 830~836p
MSDS