1. Tittle 몰질량 측정
2. Introduction
이상기체 상태방정식을 이용해서 쉽게 증발하는 기체의 몰질량을 측정한다.
3. Principle Theory
보일의 법칙
온도를 일정하게 유지시키면서 압력(P)을 증가시키면 부피(V)는 줄어든다. 즉, 압력을 2배, 3배, 4배로 증가시키면 기체의 부피는 1/2배, 1/3배, 1/4배로 줄어든다. 이와 같이 기체의 압력과 부피 사이에는 반비례 관계가 성립한다. 비례 상수를 k로 하면 와 같이 쓸 수 있다. 이것은 온도가 일정할 때 부피와 압력의 곱이 PV=k로 일정함을 의미한다.
따라서 기체의 온도를 일정하게 유지하면서 압력이 P1이고 부피가 V1인 기체의 압력을 P2로 변화시켰을 때 부피가 V2로 변화되었다면 P1V1=P2V2(즉, PV = 일정)의 관계가 성립하는데, 이것을 보일의 법칙이라고 한다.
샤를의 법칙
기체의 압력을 일정하게 유지하면서 온도를 높이면 부피가 팽창한다. 이 때 온도에 따른 부피의 변화는 아래 그래프와 같이 나타나며, 0℃일 때의 부피를 V라고 하면 그래프의 기울기는 이다. 즉, 기체의 온도가 1℃ 증가할 때마다 부피는 씩 증가하므로 t℃일 때의 부피는 다음과 같다.
여기서 0℃를 절대 온도로 T으로 나타내고 t℃를 절대 온도 T로 나타내면 위 식은 다음과 같이 쓸 수 있다.
아보가드로의 법칙
아보가드로는 0℃, 1기압에서 여러 가지 기체의 1 mol(몰) 당 부피를 측정한 결과 기체의 종류와 무관하게 몰부피가 매우 비슷함을 알아냈다. 이러한 결과로부터, 같은 온도와 압력 하에서 기체의 종류에 관계없이 같은 부피 속에는 같은 수의 분자가 들어 있다 는 아보가드로의 가설을 발표하였다. 모든 기체의 1 mol은 똑같은 수의 분자를 포함한다는 것이다. 즉, 기체 분자들은 화학적, 물리적 특성과는 무관하게 같은 온도와 압력에서 기체 시료가 차지하는 부피는 기체의 mol수(분자 수)에 비례한다. 분자의 mol수(분자 수)를 2배하면 부피도 2배가 된다는 것이다.
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2016.05.13
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