스테판 튜브의 확산 예비보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법 및 주의사항
4. 예상 결과
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
- 물질전달에서 속도차를 이용한 조작인 확산 현상의 정의에 대해 알아보고 원리를 이해함.
- 분자 확산의 기본 식인 Fick’s 1st law와 단일성분 확산을 이해하고 실제 실험을 통해 이해함.
- 스테판 튜브의 조작법을 익히고 여러 확산계수 식들을 이용하여 아세톤의 확산계수를 구하고 이론값과 비교해봄.

2. 실험 이론
1) 확산 (Diffusion)
- 농도차이에 의해 물질을 이루고 있는 입자들이 고농도에서 저농도 쪽 혹은 높은 화학 퍼텐셜에서 낮은 화학 퍼텐셜 쪽
으로 퍼져 나가는 현상. 분자의 무게가 가볍고 온도가 높을수록 확산 속도가 빠름.
- 확산은 외력에 의한 난류확산, 농도차이에 의한 분자확산이 있음. 이번 실험에서는 농도차를 이용한 분자확산을 적용함.

2) 그레이엄의 법칙 (Graham’s Law)
- 같은 온도와 압력에서 기체의 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례함. 밀도를 넣어도 성립됨.

참고 자료

Cengel & McGraw-Hill,『 Heat and Mass Transfer 』, 교문사, 2016, p27~344
Wikipedia, “fick’s law”, “Stefan tube”, “Acetone”, https://en.wikipedia.org/ (2020.10.04.)