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| 소개글 |
보일의 샤를의 법칙실험 레포트입니다 |
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| 목차 |
1. 실험 제목
2. 보일-샤를의 법칙에 관한 이론
3. 실험 목적
4. 실험 원리 |
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| 본문내용 |
1. 실험 제목
보일-샤를의 법칙
2. 보일-샤를의 법칙에 관한 이론
보일-샤를의 법칙은 기체의 압력·온도·부피 사이의 관계를 나타내는 기체 법칙으로, 보일의 법칙, 샤를의 법칙, 게이뤼삭의 법칙을 종합한 것이다.
1) 보일의 법칙
- 일정량의 기체의 부피는 기체에 작용하는 압력에 반비례한다. (PV=k₁ k₁: 비례상수)
① 기체들은 분자사이의 거리가 멀어
외부에서 압력을 가하면 부피가 감소한다.
② 일정한 온도에서 일정량의 기체의
부피(V)는 압력(P)에 반비례한다
∴ PV = k V = k P1V1 = P2V2 (k : 온도와 기체의 양에 의한 값 )
※압력이란?
- 용기 속에 넣어 둔 기체는 모든 방향으로 운동을 하면서 용기 벽에 충돌하는데, 이처럼 충돌에 의하여 용기벽의 단위 넓이에 작용하는 힘을 압력이라 한다.
2) 샤를의 법칙 - 일정량의 기체의 부피는 기체의 절대온도에 비례한다.
① 일정한 온도에서 기체의 부피(V)는
온도가 1℃ 상승함에 따라 0℃ 때
부피(V0)의 1/273 씩 증가한다.② 일정한 압력에서 기체의 부피는
절대온도에 비례한다.V = V0 + V0 × (t/273) = V0(1 + t/273)
V = V/273(273 + t)( t : 온도)여기서 V/273는 일정한 값이므로 k 라 하면∴ V = k ( 273 + t) (절대온도 T= 섭씨온도 + 273)∴ V = kT
3) 게이뤼삭의 법칙
- 일정량의 기체의 부피는 기체의 절대 온도에 비례한다.
4) 보일-샤를의 법칙-일정량의 기체의 부피는 압력에 반비례하고 절대온도에 비례한다.
① 기체의 압력. 온도 및 부피 사이의 관계
PV/T = k ∴ PV/T = P`V`/ T`
3. 실험 목적
실험을 통하여 보일-샤를의 법칙 ‘일정량의 기체의 부피는 압력에 반비례하고 온도에 비례한다.’를 이해한다.
4. 실험 원리
기체 분자 운동 모형으로 본 보일의 법칙
기체의 부피가 작아지면 분자들이 들어 있는 공간이 줄어들므로 같은 시간 당 벽에 충돌 하는 분자들이 더 많아진다. 따라서, 벽에 더 많은 힘을 가하게 되어 높은 압력을 나타낸다.
기체 분자 운동 모형으로 본 샤를의 법칙
기체의 온도가 높아지면 기체 분자들이 더 빨리 움직이므로 기체 분자들이 벽을 때리는 횟수가 증가한다. 따라서, 기체의 압력이 외부와 같아질 때까지 용기의 부피는 늘어난다.
5. 실험 기구 및 장치
압력 측정 창치, 고무마개, 스탠드, 클램프(2개), 수은(증류수), 100mL메스실린더, 고무관, 유리관(외경 6mm), 1L 비커, 얼음, 가열장치, 온도계, 100mL 둥근 바닥 플라스크
6. 실험 방법
1) 보일의 법칙
① 눈금이 표시된 유리관 A와 A`를 고무관 C로 연결하고(A는 기체를 넣고, A`는 열린 상 태), 스탠드에 설치한다.
② A관의 유리관을 버너 불꽃으로 녹여 끝이 뾰족한 관을 만든 후, 고무 밸브를 달고 이 유리관을 2/3 가량을 공기로 채우도록 A`의 관을 높이 조절한다.
③ A`관의 수은(증류수)의 높이가 A관의 높이와 같도록 높이를 조절한 후, A관내의 기체의 부피를 읽는다.
④ A`관을 고무관 C가 허락하는 최대의 높이로 올리고, A관과 A`관 사이의 수은의 높이 차를 미터자로 측정한다.
⑤ A관내의 부피를 읽은 후 기록한다.
⑥ 실험을 6회 실시하여 부피와 전체 압력의 곱을 계산한 후 기록한다.
2) 샤를의 법칙
① 1L비커에 600mL의 증류수를 넣고 버너로 70~80도 까지 가열한 후, 다른 비커에는 얼음 과 물을 넣는다.
② 건조된 플라스크와 고무마개, 6mm 유리관(5cm)의 양 끝을 불로 달구어 준비한다.
③ 유리관이 식으면 플라스크에 유리관을 끼운 고무마개를 100mL 플라스크에 장치하고, 더 운 물 속에 약 5분간 넣고 플라스크의 온도를 기록한다.(물의 온도가 플라스크의 안의 기체의 온도)
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| 참고자료 |
1.대학화학실험법 편찬위원회, 「대학화학실험법」, 단국대학교출판부, 2008
-실험방법, 주의사항
2.일반화학 교재연구회, 「일반화학」, 자유아카데미, 2008
3.다음 백과사전
4.http://user.chollian.net/~nacl00/c2c1-1.htm
5.http://cafe.naver.com/studychem/6569
6.http://www.gnedu.net/cdrom/%C1%DF%B5%EE/%B0%FA%C7%D07%C3%E6/html/5_a tom/06-07.htm |
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