본문/내용
1. ‘보일법칙’, ‘샤를법칙’, ‘아보가드로 법칙’을 기반으로 하여 ‘이상 기체 방정식’이 유도되는 과정에 대하여 상세히 서술하시오.
(1) 각 법칙의 수식표현
- 보일법칙 : PV=k1(일정)
또는
P1V1=P2V2
여기서 P는 기체의 압력, V는 기체의 부피, k1은 상수이다.
- 샤를법칙 : V=k2T
또는
여기서 T는 절대온도(K), k2는 상수이다. 절대온도는 섭씨온도에 273.15를 더한 값이다.
- 아보가드로 법칙 : V=k3n
또는
여기서 n은 기체의 몰수, k3는 상수이다.
(2) 이상 기체 방정식의 유도 과정
위의 세 가지 기체 법칙을 종합하면 이상 기체 상태 방정식을 유도할 수 있다.
- 스텝1. 온도가 일정할 때 : V∝(보일법칙으로부터)
- 스텝2. 압력이 일정할 때 : V∝T(샤를법칙으로부터)
- 스텝3. 온도와 압력이 일정할 때 : V∝n(아보가드로법칙으로부터)
- 스텝4. 세 법칙의 결합으로 인해 ; V∝. 따라서, PV=nRT
여기서 R은 기체상수(gas constant),혹은 볼트만 상수(n을 몰수로 사용시)로, 모든 이상 기체에 대해 동일…