일정 부피 열계량법. 옥탄의 연소열 측정

일정 부피 열계량법. 옥탄의 연소열 측정

 

 

물 2000 g이 들어있는 통열량계(bomb calorimeter)에

n-옥탄 1 g을 넣고 연소시켰을 때,

물의 온도가 20 ℃에서 33.2 ℃로 상승하였다.

옥탄의 mol당 연소열을 구하시오.

(단, 통열량계의 열용량 = 837 J/℃)

 

 

What is the heat of combustion per mole of octane?

 

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▶ 화합물 = 계

▶ 통(bomb) 및 물 = 주위

▶ 반응계가 방출한 열 = 주위가 흡수한 열

 

 

q = C m Δt
( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/2897 )

 

 

Δt = 33.2 - 20 = 13.2 ℃

 

 

통열량계가 흡수한 열, q_bomb

= C_bomb * Δt

= (837 J/℃)(13.2 ℃)

= 11048 J

 

 

물이 흡수한 열, q_water

= C_sp * m * Δt

= (4.2 J/g•℃)(2000 g)(13.2 ℃)

= 110880 J

 

 

-q_rxn = q_bomb + q_water

q_rxn = -[(11048 J) + (110880 J)]

= -121928 J

 

 

옥탄(C8H18)의 몰질량 = 114.23 g/mol 이므로,

옥탄 1 mol당 반응열은

q_rxn = (-121928 J) / (1 g) * (114.23 g/mol)

= -13927835 J/mol

= -13928 kJ/mol

 

 

q_rxn = q_v = ΔE ≒ ΔH

 

 

∴ 옥탄의 mol당 연소열 = -13928 kJ/mol

 

 

 

[키워드] 봄베 열량계, 열용량과 비열