본문내용
1. 화학공학실험(2) report 물질 전달 Fan Dryer를 이용한 고체의 건조실험
1.1. 실험 결과
실험 결과를 보면 서로 다른 입자 크기의 모래를 이용하여 건조 실험을 진행하였다. 굵은 모래와 가는 모래의 건조 특성을 비교한 것이다.
굵은 모래의 경우 건조 시간이 0분에서 40분까지 경과하면서 함수율이 약 8% 감소하였다. 반면 가는 모래는 같은 시간 동안 약 9% 감소하여 가는 모래의 건조가 더 빠르게 이루어졌다. 단위면적당 건조속도를 살펴보면, 굵은 모래의 경우 초기에는 낮은 속도를 보이다가 점차 증가하여 20분 부근에서 최대값을 나타냈다. 그 이후에는 감소하는 경향을 보였다. 반면 가는 모래는 건조 초기부터 높은 건조속도를 보이다가 이후 점차 감소하는 형태를 나타냈다. 이를 통해 입자 크기가 작은 가는 모래가 건조 초기 단계에서 더 빠른 건조가 가능함을 확인할 수 있다.
이러한 결과는 가는 모래의 경우 표면적이 넓어 열전달이 더 효과적으로 일어나기 때문인 것으로 분석된다. 또한 가는 모래의 공극률이 상대적으로 더 작아 모세관력에 의한 수분 이동이 더 용이했을 것으로 추정된다. 결과적으로 입자 크기가 작을수록 단위면적당 건조속도가 더 빠르게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
1.2. 실험 분석
굵은 모래와 가는 모래의 건조실험 결과를 분석해 보면 다음과 같다. 먼저 굵은 모래의 경우, 0분에서 40분까지 함수율이 약 8% 줄어든 것으로 나타났다. 한편 가는 모래의 경우 0분에서 40분까지 함수율이 약 9% 감소하였다. 이를 통해 가는 모래가 굵은 모래에 비해 건조가 더 잘되는 것을 알 수 있다. 이는 모래의 입자 크기에 따른 차이로 인한 것으로 판단된다.
모래의 입자 크기가 클수록 공극률이 커져서 건조가 잘될 수 있지만, 그만큼 많은 양의 물을 흡수할 수 있다. 이번 실험에서는 공극률에 의한 영향보다는 가는 모래의 표면적이 굵은 모래에 비해 크기 때문에 건조가 더 잘 되었다고 볼 수 있다. 즉, 작은 입자로 인한 큰 표면적 효과가 더 크게 ...
