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[화학실험보고서] 보일-샤를의 법칙
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화학실험보고서 - 보일 샤를의 법칙
1. 실험개요
1) 실험목적
보일의 법칙과 샤를의 법칙은 아주 기초적이고 유명한 기체의 법칙들 중 하나이다. 이 실험의 목적은 보일의 법칙과 샤를의 법칙을 이해하고 그것을 직접 실험하여 확인해 보는 것이다. 또한 MBL의 사용법을 이해하고 사용해 보아 익숙해지는 것도 실험의 목적이라고 볼 수 있다. 그래서 변인에 따른 기체 상태의 변화를 MBL로 정밀하게 받아내어 두 법칙을 확인할 수 있다.
2) 이론적 배경
용기 속에 넣어 둔 기체 분자는 모든 방향으로 활발한 운동을 하고 있기 때문에 용기벽에 충돌하여 힘을 주는데, 이처럼 충돌에 의하여 용기벽의 단위 넓이에 작용하는 힘을 그 기체의 압력이라고 한다. 외부에서 힘을 가해 기체의 부피를 감소시키면, 기체의 밀도가 증가하여 충돌횟수도 증가하므로 기체의 압력은 증가한다. 반대로 부피가 늘어나면 압력은 감소한다. 보일은 실험에서 일정한 온도에서 일정량의 기체의 부피는 압력에 반비례한다는 사실을 발견했다. 이것이 바로 보일의 법칙이다.
온도가 높아지면 기체 분자의 운동이 활발해져서 용기의 벽에 힘을 가하게 되어 부피가 커진다. 압력이 일정할 때 기체의 부피는 종류에 관계없이 온도가 1℃ 올라갈 때마다 0℃일 때의 부피의 1/273씩 증가한다. V를 온도 t℃에서의 기체의 부피, V0을 0℃에서의 부피라고 하면 다음의 관계식이 성립한다.
이것이 바로 샤를의 법칙이다. 이 법칙들은 이상기체에서 잘 성립하는 법칙들로 실제 기체에는 적용될 수 없으나, 기체상태방정식의 기초가 된다.
2. 기구 및 시약
이름
수량
MBL 인터페이스
1개
MBL 전원 어댑터
1개
USB 연결 케이블
1개
Logger Pro3 프로그램
컴퓨터
기체 압력 센서
1개
MBL 기체 압력 센서용 주사기
1개
온도 측정 프로브
1개
기체 압력 센서용 튜빙
1개
2-Way 밸브
1개
고무 스토퍼
1개
핫플레이트
1개
스탠드
1개
클램프
1개
삼각플라스크
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2013.03.28
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