서강대 화공생명공학실험1 A+

서강대 화공생명공학실험1 A+ < 열역학 > 레포트

문서 내 토픽

1. 상태식 (Equation of State, EOS)

상태식은 열역학적으로 평형 상태에 있는 물질의 상태를 나타내는 방정식으로, 상태를 나타내는 변수들 간의 관계에 대한 정보를 제공합니다. 유체의 성질을 모사하는데 유용하게 사용됩니다. 이 실험에서는 다양한 상태식의 해를 풀고 plot하여 상태식들의 특성을 이해하고자 합니다.
2. 헬륨 (He) 기체의 거동

헬륨 (He) 기체는 무극성 분자이며, 편심 인자 값은 -0.3836으로 대부분의 편심 인자 값이 양의 값을 가지는 것과 달리 큰 음의 값을 가집니다. 온도에 따라 다양한 상태식이 헬륨 기체의 거동을 잘 모사하는 것으로 나타났습니다. 100K~900K 범위에서는 SRK 식이 실제 기체의 거동을 가장 잘 모사하였으나, 900K에서는 Virial 식이 조금 더 실제 기체의 거동을 잘 모사하였습니다. 이는 SRK 식이 편심 인자를 고려한 3차식이며, 임계점 근처의 유체를 잘 설명할 수 있기 때문으로 분석되었습니다.

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1. 상태식 (Equation of State, EOS)

상태식(Equation of State, EOS)은 기체, 액체, 고체 등 물질의 상태를 나타내는 수학적 관계식입니다. 이는 물질의 압력, 부피, 온도 등의 변수 간의 관계를 나타내며, 물질의 상태를 예측하고 이해하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 대표적인 상태식으로는 이상기체 상태식, 반 데르 발스 상태식, 레드리히-콰이스트 상태식 등이 있습니다. 이러한 상태식은 화학, 물리, 공학 등 다양한 분야에서 활용되며, 물질의 상태 변화를 예측하고 이해하는 데 필수적입니다. 상태식은 물질의 특성을 나타내는 중요한 도구이며, 지속적인 연구와 발전을 통해 물질의 거동을 더욱 정확하게 예측할 수 있을 것으로 기대됩니다.
2. 헬륨 (He) 기체의 거동

헬륨(He) 기체는 가장 가벼운 불활성 기체로, 독특한 물리적 특성을 가지고 있습니다. 헬륨 기체는 극저온에서 액화되며, 액체 헬륨은 초전도성과 초유동성을 나타내는 등 매우 특이한 성질을 보입니다. 또한 헬륨은 화학적으로 매우 안정적이어서 다른 물질과 반응하지 않으며, 이로 인해 다양한 산업 및 연구 분야에서 활용되고 있습니다. 예를 들어 헬륨은 우주 로켓 연료, 냉각제, 보호 가스 등으로 사용되며, 의료 분야에서는 MRI 장비의 냉각제로 사용됩니다. 이처럼 헬륨 기체의 독특한 물리적 특성은 과학 기술 발전에 큰 기여를 하고 있으며, 지속적인 연구를 통해 헬륨의 활용 범위가 더욱 확대될 것으로 기대됩니다.