[예비]증기압측정실험

목차

1. 실험목적
2. 기기 및 초자
3. 이론적 배경
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 참고문헌

본문내용

1) 증기압
물질이 액체 상태에 있다는 것을 특징 짖는 가장 중요한 특성 중에 하나가 그 물질의 증기압이다.
- 정의
기체가 그 임계온도 이하에서 압축을 받을 때 어떤 일정압력에서 액화가 일어나기 시 작한다는 것과 또 액체와 그 증기가 공존하고 있을 때 그 온도에서의 압력은 일정하다. 이와 같이 액체와 증기가 평형적으로 공존하고 있을 때의 그 압력을 포화증기압 또는 그 액체의 증기압이라고 한다.(임계압은 최고로 가능한 또는 극한 된 액체의 증기압이 라 할 수 있다.)
증기압은 액체의 종류와 온도에 따라 다르며, 같은 물질일 경우 온도가 일정하다면 용 기에 들어있는 액체의 양과 관계없이 압력은 일정하게 된다.
- 증기압과 온도의 관계
온도가 증가함에 따라서 증기압 또한 임계점까지 상승하며, 임계점에서는 두개의 상이 균일하게 되어서 한 개의 상을 갖는 유체가 된다. 만약 액체표면 위의 압력을 일정한 값으로 유지시킨다면 그 액체의 증기압이 외부의 압력과 같아 질 때 까지 액체의 온도 가 상승할 것이다.
이와 같이 외부의 압력과 증기압이 같아지는 지점에서, 액체는 표면에서 뿐만 아니라 액체의 내부에서 기포가 형성되면서 증발하게 된다. 이 온도가 정해진 외부 압력 에서의 끓는점이다. 끓는점의 온도는 외부 압력의 함수이다. 외부 압력에 대한 끓는점 의 변화는 온도에 대한 증기압의 변화와 동일하게 나타난다.

- 증기압의 원리
뚜껑이 없는 용기에 액상의 액화석유가스를 넣으면 액상의 증기압은 증발하기 시작하 게 되 어, 분자가 대기 중으로 날아가 버리고 액상의 액화석유가스는 용기에 남아있지 않게 된다. 그러나 뚜껑이 있는 용기에 액상의 액화석유가스를 넣고 온도를 일정하게 유지하면 액체상태의 액화석유가스가 일부 증발하여 기체가 되어 용기내의 공간을 채 우고, 일정한 압력을 갖게 된다.
용기내의 액화석유가스압력은 결국 이 가스가 갖는 압력이며, 이 압력이 상부로부터 액면을 눌러 액체상태의 액화석유가스는 더 이상 증발하지 못하고 그대로 액체 상태를 유지하게 된다.
용기밸브를 열어 용기 내 상부공간을 채우고 있는 가스의 일부를 사용하면, 그 공간부 분의 가스량이 감소하기 때문에 압력이 낮아진다. 그 결과 액면에 가해지는 압력도 감 소되어 액체 상태의 액화석유가스는 다시 증발하여 가스를 발생하게 된다. 용기밸브를 닫으면 가스가 증가하여 압력이 상승하고 결국 증발이 정지되어 일정한 압력을 유 지하게 된다.

참고자료

· 일반화학 / 화학교재편찬위원회/ 청문각 / 2007
· 최신화학공학실험 / 숭실대학교출판부 / 남영우