일정 부피 열계량법. 옥탄의 연소열 측정

일정 부피 열계량법. 옥탄의 연소열 측정

 

 

옥탄(octane) 1.0 g을 1000 g의 물이 채워진 봄베열량계(bomb calorimeter)에서 태웠다. 이때 물의 온도가 20°C에서 40°C로 변했으면, 옥탄의 반응열량(옥탄연소에너지)을 계산하여라. (봄베의 열용량, C_bomb = 895 J/°C)

 

 

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 = 40 - 20 = 20 ℃

 

 

봄베열량계가 흡수한 열, q_bomb

= C_bomb * Δt

= (895 J/℃) (20 ℃)

= 17900 J

 

 

물이 흡수한 열, q_water

= C_sp * m * Δt

= (4.2 J/g•℃) (1000 g) (20 ℃)

= 84000 J

 

 

-q_rxn = q_bomb + q_water

q_rxn = -[(17900 J) + (84000 J)]

= -101900 J

 

 

옥탄(C8H18)의 몰질량 = 114.23 g/mol 이므로,

옥탄 1 mol당 반응열은

q_rxn = (-101900 J) / (1 g) * (114.23 g/mol)

= -11640037 J/mol

= -11640 kJ/mol

 

 

q_rxn = q_v = ΔE ≒ ΔH

 

 

∴ 옥탄의 mol당 연소열 = -11640 kJ/mol

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/6249 ]

 

 

 

[키워드] 통열량계, 열용량과 비열