[물��화학실험] Heat in combustion 결과보고서

1. Observation
① 시약의 무게가 1g이 넘지 않도록 주의하여 무게를 측정한다. 펠릿 압축기를 이용해 시약의 펠릿을 만든다.
② 만든 펠릿을 도가니에 넣고, 10 cm 퓨즈선이 펠릿에만 닿도록 연결한다. 도가니를 봄베에 넣고 뚜껑을 힘껏 잠근다.
③ 레귤레이터를 이용해 봄베에 산소 15기압을 넣는다.
④ 물이 들어있는 봄베 열량계 안에 봄베를 넣는다. 온도계는 봄베에 닿지 않고 물 속에 잠겨있도록 고정한다. 봄베 열량계의 뚜껑을 닫고, stirrer을 작동한다. 몇 분간 온도가 오르지 않으면 초기 온도를 기록한다.
⑤ ignition unt의 버튼을 눌러 격발한다. 이때 버튼을 한번 더 눌러 불이 들어오지 않는 것을 확인한다.
⑥ 온도가 더 이상 올라가지 않으면 나중 온도를 기록한다.
⑦ 열량계에서 봄베를 꺼낸다. 봄베의 남아있는 산소를 빼고 봄베를 열어준다. 도가니 안의 펠릿은 남아있지 않았다.
⑧ 남은 퓨즈선의 길이를 측정한다. 퓨즈선이 남지 않는 경우 길이를 재지 않는다.
⑨ 나프탈렌과 설탕에 대해 과정을 반복한다. 물의 온도가 많이 올라갈 경우 물을 교체하여 실험을 진행한다. 과정을 반복할 경우 봄베 안의 물이 생기는 것을 확인할 수 있다.

<중 략>

3. Discussion
이번 실험은 봄베 열량계를 이용해 연소 반응이 일어났을 때 내부 에너지 변화량, 엔탈피 변화량, 열용량을 구할 수 있다. 특히, 벤조산을 통해 열량계의 열용량을 구했으며, 구해진 열용량을 통해 나프탈렌과 설탕의 엔탈피를 역으로 계산하였다.

- 벤조산을 통해 열용량을 구하는 이유는 벤조산의 경우 거의 완전 연소가 되기 때문에 더 정확한 측정이 가능하다. 나프탈렌의 경우 승화성 물질이고, 설탕은 흡성성이 있어 기준 시료로 사용하기에 부적절하다.
- 시료를 가루 상태로 연소시키지 않고, 펠릿 형태로 만드는 이유는 격발 과정에서 시료가 흩어져 연소 되지 않는 것을 막기 위함이다. 퓨즈선을 이용해 시료왿� 접촉 시켜 시료를 연소 시킬 수 있다. 하지만 퓨즈선 역시 연소되므로 이에 대한 내부 에너지 계산도 필요하다. 퓨즈선을 펠릿과 접촉 시킬 때는 도가니에 닿지 않도록 주의하여야 하며, 충분히 뜨거워지기 전 꼬이는 것을 예방한다.