A+ 화공열역학실험 용해열(열량계법)

소개글

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목차

1. Title
2. Date
3. Purpose
4. Principle [1], [2]
5. Reagents & Apparatus
6-1. Procedure(예비)
6-2. Procedure(결과)
7. Data sheet
8. Result
9. Discussion
10. Reference

본문내용

용해열은 고체나 액체의 용질 1mol이 다량의 용매에 녹을 때, 생기는 발열량(+) 또는 흡열량(-)이다. 용해열은 적분 용해열과 미분 용해열로 나뉘어지는데 이번 실험에서는 적분 용해열로 측정한다.
먼저, 적분 용해열은 용질 1mol이 용매에 녹아 특정한 농도의 용액이 될 때, 흡수 또는 방출하는 열이다. 예를 들어, 물 200mol에 용질 1mol을 녹이면 대략 0.5mol% 용액이 되는데 이때의 열 변화량이 적분 용해열이다.
두번째로, 미분 용해열은 용질 1mol을 다량의 용액에 넣어서 농도 변화가 거의 일어나지 않는 경우의 열 변화량이다. 예를 들어, 0.5mol% 용액에 1mol의 용질을 넣어서 농도가 거의 변하지 않을 때의 열 변화량이 된다. 미분 용해열의 식은 (1)식과 같이 엔탈피의 변화량/몰수의 변화량이다.
<중 략>
이때, 엔탈피는 압력이 일정할 때 Q (열량) = ∆H이므로 엔탈피의 변화량 대신에 Q를 쓸 수 있다. 이번 실험에선 질산 암모늄(NH4NO3) 1mol을 물 200mol에 녹이고 황산구리(CuSO4) 1mol을 물 400mol에 녹였을 때의 적분 용해열로 측정한다. 또한 이번 실험에서 용해열(Q)을 열량계법으로부터 구해야하는데 첫 번째로, 열량계의 전체계에 대한 열용량(C)를 구한다. 열용량(C)은 열량계 자체와 용액의 온도를 1℃ 올리는데 필요한 열을 말한다. (2) 식과 같이 보면 미소 온도 (dT)를 올리기 위해 추가한 미소 열량 (dQ)이다.

참고 자료

예비 교재
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%B4%EC%9A%A9%EB%9F%89 열용량
J. M. Smith,H. C. Van Ness,M. M. Abbott,M. T. Swihart, 화학공학열역학, 제 8판, MC Graw Hill Education, 2018, p25~34
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%9D%A1%EC%97%B4_%EB%B0%98%EC%9D%91 흡열 반응
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%82%B4%EB%B6%80_%EC%97%90%EB%84%88%EC%A7%80 내부에너지
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%B4%EC%97%AD%ED%95%99_%EC%A0%9C1%EB%B2%95%EC%B9%99 열역학 제 1법칙