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[실험 예비보고서] 반응열 측정

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    • 소개글
    [실험 예비보고서] 반응열 측정에 대한 자료입니다.
    본문내용
    * 화학반응에 수반되는 에너지의 변환으로 엔탈피에 대한 개념을 배웠다. 반응이 일어나는 동안 흡열 또는 발열이 일어날 수 있으며, 엔탈피(ΔH)는 흡열 반응의 경우 양의 값(+)을, 발열 반응의 경우 음의 값(-)을 갖는더. 열에너지의 흐름은 반응 과정에서 온도의 변화로 측정할 수 있다. 그러나 전체 반응기의 열용량에 따라 에네지의 흐름에 따른 온도 변화가 다를 수 있음을 상기해야 한다. 즉, 상온에서 시작해서 70℃로 덥혀진 0.5L의 주전자 물을 40℃로 덥혀진 욕조의 물에 비해 온도는 높으나 들어간 에너지의 양은 적다.
    실험에서 열에너지의 변화를 측정하기 위해 열량계(calorimeter)를 사용한다. 이것은 온도를 측정할 수 있는 단열 장치로 계와 주위를 차단한다.
    반응 경로에 따라 다른 열량과 경로와 무관한 상태함수인 엔탈피(반응열)과의 관계는 일정한 압력하에서 일어나는 열의 변화를 엔탈피로 정의한다.

    본 실험에서는 산*염기 반응에 대한 중화열을 측정하고 반응 엔탈피를 계산한다.

    *비열과 열용량
    비열은 물질 1g을 1℃ 올리는 데 필요한 열량이며, 열용량은 주어진 양의 물질의 온도를 1℃ 올리는 데 필요한 열량이다. k라서 비열의 단위는 J/g℃이며, 열용량의 단위는 J/℃이다. 따라서 비열s(J/g℃)인 물질 m(g)을 온도 (℃) 만큼 올리려면 필요한 열량 q(J)는 아래와 같이 계산된다.

    열용량 C(J/℃)이 질량 m(g)과 비열 s(J/g℃)의 곱으로 나타낼 수 있으므로 다르게 표현될 수도 있다.

    참고로 물의 비열은 4.184J/g℃이다. 열량의 단위로 자주 쓰이는 것 중 칼로리가 있으며, 1cal = 4.184J이다. 즉 1cal은 물 1g을 1℃ 올리는 데 필요한 열량이 된다.

    참고문헌
    현대일반화학실험(화학교재연구회, 드림플러스, 파주 2012)p91-97

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