연 소 열

통상적인 봄베 열량계(bomb calorimeter)는 어떠한 연료와 순수한 유기물질의 연소열 측정에 사용되는 기구이다. 측정된 결과는 연소열과 관계되어 있으며 대부분의 실험절차는 연소열을 측정하는데 있어 상당히 정밀하다고 볼 수 있다. 모든 통상적인 기구는 상세한 설명이 첨부되어 있고, 학생들은 기구를 사용하기 전에 이것을 충분히 참고하여야 한다. 그림 1.1은 산소-봄베 열량계의 평면도를 보여주고 있다. 그림 1.2는 시료를 연소시키는데 사용되는 fuse wire가 전기회로에 연결된 상태를 보여주고 있다. 시료와 wire가 봄베의 내부에 적당히 놓여진 후 산소 실린더의 압력 조절기(regulator)를 사용하여 산소 기체를 충전한다. 봄베는 그림에서 보여지는 것처럼 물통(bucket)에 놓여지고, 이 물통은 일정한 양의 물을 담고 있다. 연소와 동반하여 온도가 상승되는데 이것은 물에 담겨져 있는 온도계로부터 읽을 수 있다. 물통에 장착된 젓게는 온도 분포에 영향을 준다. 물통은 주위로의 열손실을 예방하기 위해 가능한 대기와 차단되어야 한다. 이 실험에서 기본적으로 두 가지 점들을 인지하여야 한다. 한가지는 jacket 주위의 공간에 물을 채워 시료가 연소하는 동안 발생하는 봄베 주위의 열 손실을 방지하고 상승하는 온도를 측정하는 것이며, 다른 하나는 이 물로 이루어진 공간의 열손실을 방지하기 위해 단열된 jacket으로 쌓여지는 것이다. 이러한 형태의 열량계를 plain jacket calorimeter라고 하며, 이것으로 얻어진 결과는 연소열 측정에 있어 거의 정확하다. 다양한 형태의 열량계를 사용할 지라도 열량계의 열용량을 얻는 과정이 필요하다. 이것은 열용량을 알고 있는 물질을 연소시킴으로써 알 수 있다. 대개 고순도의 Benzoic acid가 사용되며 방출되는 연소열은 Joule 단위로 계산된다. 이러한 결과를 이용하여 열량계의 열용량을 계산할 수 있으며, 이것은 제시된 시료의 연소열을 결정하는데 사용한다. 봄베 열량계를 이용…
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