단위조작실험 - 온도에 따른 부피의 변화

1. 실험 제목
온도에 따른 부피의 변화

2. 실험 목적
일정 압력 하에서 온도와 기체의 부피의 비는 비례하며 샤를의 법칙을 통해 부피의 증가수치를 계산할 수 있다.

3. 실험 이론
일정량의 기체가 차지하는 체적은 일정 압력 하에서는 온도가 1℃ 상승할 때마다 0℃일 때의 체적의 1/273씩 증가한다는 법칙. 일정 압력 하에서의 기체의 체적은 절대온도에 비례한다, 라고 표현할 수 있다.

0℃ 부피 : V0
t℃ 부피 : V
V = V0 + t/273 * V0
∴ V = V0{(273+t)/273}
[여기서 절대 온도(T) = 273 +섭씨 온도(t)]
V　= V0T/273
즉, V/T = V0/273 = k

4. 실험 방법 및 고찰
우선 황산을 실험기구(그림 1-1)에 적당한 높이로 넣는다. (온도를 0 ̊C에 맞추게 되면 황산의 부피가 줄어들면서 반대로 기체의 부피가 증가하게 된다. 이는 기체의 부피가 증가한 것이 아니며 황산의 부피가 줄어들면서 실험관의 압력차로 인해 생긴 현상일 뿐이다.) 얼음을 적당한 크기로 잘라서 실험기구에 넣고 온도가 0 ̊C가 될 때까지 저어준다. 이때 얼음을 집어넣기 전 황산의 부피와 무게 및 압력을 모두 체크한다.(압력은 1atm으로 가정했다)
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