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2020 인하대 화학공학실험 A+ 기체확산 및 흡수 예비보고서

*지*
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최초 등록일
2021.01.27
최종 저작일
2020.10
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목차

Ⅰ. 기체확산 실험
1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법

Ⅱ. 기체흡수 실험
1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
다른 농도를 가진 기체들이 무작위로 움직여 농도가 같아지는 현상을 기체 확산이라 하며 이번 실험에선 기체 확산기기를 이용하여 일정한 조건 아래 아세톤을 확산시켜 시간에 따른 액체 수위 측정을 통해 아세톤의 확산량과 확산계수를 계산한다.

실험 이론
Fick’s 1st law
기체가 두 성분이 있을 때 특정 장소에서 상 사이 경계면 수직한 방향으로 확산이 일어나고 정상상태(steady-state)일 때 기체의 플럭스(JA)는 확산계수와 단위 거리당 농도차의 곱을 나타낸 식을 Fick`s 1stlaw라고 한다. 기체 A,B가 b방향으로 농도차가 존재할 때 component A가 확산하는 JA(Molar flux)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
JA = -DAB (dC_A)/db
기체 확산
확산은 Fick's law에 따른 확산과 외부 흐름 속도(u0)에 따른 대류로 인해 일어나는 현상이다. 이를 합한 물질이동속도는 NA=CAuo+JA 으로 나타낼 수 있다. 반대 방향으로 동일한 양이 확산하는 현상을 등몰 확산이라 하는데 이 때 총 물질이동속도는 N=NA+NB=0 로 나타내며 u0=0이다. 따라서 물질이동속도 NA를 다음과 같이 나타낼 수 있다.

참고 자료

Warren L. McCabe 외 2인, McCabe의 단위조작, McGrawHill, 2017, p475-485
인하대학교 화학공학과/ 공업화학•화학공학 실험교재 2020 p158-165
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