화학공학 기초 실험 - 수은 온도계의 보정

화학공학 기초 실험 - 수은 온도계의 보정

1. 요 약

이 실험은 수은온도계의 부정확성을 간단한 실험으로 얻을 수 있는 보정곡선을 이용하여 정확하게 측정할 수 있도록 하는 것이다. 따라서 증류수의 어는점, 끓는점과 황산나트륨의 상전이점을 온도정점으로 이용하여 보정치를 구하게 된다. 정밀한 보정곡선을 얻기 위해서는 몇 가지 염류들의 상전이점을 측정하여 각각 온도정점으로 이용하면 되겠지만 본 실험에서는 황산나트륨만 사용하였다.

2. 목 적

수은 온도계를 검정하고 측정치를 보정하기 위한 보정곡선을 작성한다.

3. 이 론

상전이점을 이용하여 각 온도정점의 보정치를 구한다. 예를 들어 황산나트륨은 32.38℃에서 고상에서 액상으로의 상전이가 일어나므로 이것을 온도정점으로 이용한다.
① 순수로 만든 얼음에 대해서는 다음 식으로 보정치 t1을 구한다.
t1 = 0.000013(760 – P) [P : mmHg로 표시된 외기압] ━━━━ (1)
② 순수의 비점의 경우는 보정치 t2에는 다음 식이 있다.
t2 = 0.0367(P – 760) –0.000023(P - 760)2 ━━━━ (2)

1) 수은 온도계의 장점
- 간편성과 신뢰성
- 기계적인 실패가 없음
- 다루기가 용이함
- 값이 저렴하고 눈금을 읽기 쉬움
- 직접적인 눈금 읽음 등이 있다.

2) 수은 온도계의 단점 (보정 필요성)
- 유리는 일종의 과냉각 액체로서 1년 동안의 경과 변화 후 수축하여 시도가 높게 된다.
- 쉽게 깨어짐 (밀봉된 눈금이 모세관으로부터 잘 떨어져 나오며 받침대 온도계에서는 눈금이 마모된다. )
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