과냉각과 용해열

제 목 : 열계량 목표 : 열량계의 온도변화를 관찰하여 화학반응에 수반하는 열의 흡수 또는 방출되는 양을 측정하여 본다. 기구 및 재료 보온병 (비커 혹은 스티로폼 컵을 사용해도 좋은데 이때는 2개를 포개서 기벽이 이중으로 되게 하는 것이 좋다.) 온도계 (0~100 ℃, 눈금 0.1 ℃) 100 ml 눈금실린더 얼음물, 증류수, 0.4 N HCl, 2.0 N NaOH 수용액 원리 열량계는 물리적 혹은 화학적 변화과정에서 흡수되거나 방출되는 열량을 측정하는 장치이다. 용도와 목적에 따라서 여러 가지 종류의 열량계가 있겠지만 근본적으로 열량계가 갖추어야 할 요건은, 1. 열을 흡수할 물질, 2. 열의 출입을 기록할 수 있는 장치(온도계, 기록계 등), 3. 계를 주위로부터 격리할 수 있는 단열장치이다. 이 실험에서는 쉽게 구할 수 있는 간단한 장치를 갖지만 열량을 측정하는 원리를 터득하는 데는 충분할 것이다. 실험 방법 [A] 용기는 작은 보온병이 좋겠지만 2개의 비커(혹은 종이컵이나 스티로폼 컵)용기에 100 ml(용기의 크기에 따라서 조절)의 증류수를 넣고 온도계를 끼운 뚜껑을 덮은 다음 일정한 온도에 도달했다고 생각하면 그 값을 기록하여라.(T1) 적당히 냉각된 얼음물의 온도를 잰 뒤(T2) 20 ml를 재빨리 취해서 증류수가 들어 있는 위의 용기에 쏟아 붓고 뚜껑을 덮은 뒤 30초~1분쯤 후에 전체 용액의 온도를 측정해서 기록하여라.(T3) 1 g의 물의 온도를 1 ℃변화시키는데 1 cal의 열량이 필요하므로 우리가 사용할 간단한 열량계의 열용량을 다음 식에 의해서 구할 수 있다. 20 × (T3 - T1) = C‘ (T1 - T3) 여기서 C‘는 100 ml의 물을 포함한 용기의 열용량이다. [B] 용기를 깨끗이 비운 뒤에 0.4 N HCl 100 ml를 재어 넣어라. 한편으로는 2.0 N NaOH용액을 준비하고 각각의 용액의 온도가 소수점 아래 한자리 까지 동일하게 되도록 잠시 동안 방치하여라.(T4) 2.0 N NaOH…
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