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물리화학실험 A+ 레포트 어는점 그림2025.05.021. 이성분 혼합물의 어는점 측정 이 실험의 목적은 파라디클로로벤젠과 나프탈렌이 함께 녹는 온도를 측정하여, 이 혼합물의 냉각곡선을 그리고 이성분계의 온도-조성 상평형도를 작성하는 것입니다. 실험에서는 순수한 나프탈렌과 나프탈렌-p-디클로로벤젠 혼합물의 어는점을 측정하고, 이를 통해 공융점을 찾아내었습니다. 또한 Gibbs의 상 법칙을 이용하여 각 구간의 자유도를 분석하였습니다. 2. 공융점 및 공융 조성 분석 실험 결과를 통해 나프탈렌과 p-디클로로벤젠의 공융점은 온도 34.7°C, 공융 조성은 p-디클로로벤젠 63.4 wt%로 ...2025.05.02
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전북대 화공 에너지환경기술 레포트 1번 (1,2주 강의)2025.01.171. 에너지 소비량 및 전력 생산량 2022년도 세계 연간 에너지 소비량이 3.15 X 10^11 kWh이고, 전력 생산량이 2 X 10^9 W인 공장이 60% 가동될 때, 2022년도 에너지 소비량을 충족시키기 위해 필요한 공장 수를 계산하는 문제입니다. 이를 위해 에너지 소비량과 전력 생산량 간의 관계를 고려해야 합니다. 2. 단열 효과 계산 외부 온도와 내부 온도 차이가 10°F인 공간을 3 inch 두께의 Expanded polyurethane board(R-value = 6.25 ft^2·°F·h/Btu)를 사용하여 10 ...2025.01.17
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이성분 유기화합물계의 어는점 그림 실험2025.12.141. 상 법칙(Phase Rule) 깁스에 의해 유도된 상 법칙은 계의 자유도, 성분의 수, 상의 수 사이의 관계를 나타낸다. 2성분계에서 압력을 1기압으로 고정할 때, 3상이 공존하면 자유도는 0이 되어 온도가 고정되고, 2상이 공존하면 자유도는 1이 되어 온도 또는 조성으로 선택할 수 있다. 이 법칙은 순수 물질과 이성분 혼합물의 상변화를 설명하는 기본 원리이다. 2. 공융 혼합물(Eutectic Mixture) 공융혼합물은 용액에서 동시에 석출되는 2종 이상의 결정혼합물이며, 공융 온도는 관련된 성분에 대한 모든 혼합 비율 중...2025.12.14
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NaCl-H2O 혼합물의 분몰랄부피 결정 실험2025.12.151. 분몰랄부피(Partial Molar Volume) 분몰랄부피는 일정한 농도의 용액에 1mol의 용질을 가했을 때의 용액 부피 변화를 나타낸다. 혼합물 시료 중의 성분이 시료 전체 부피에 기여하는 부피로, 혼합물의 조성에 따라 달라진다. 물과 에탄올의 혼합물에서 물 분자가 차지하는 부피는 주변 분자의 종류에 따라 변하며, 이는 분자 환경의 변화와 분자간 힘의 변화 때문이다. 분몰랄부피는 압력, 온도, 및 다른 성분들의 물질량을 일정하게 유지시키면서 혼합물의 전체 부피를 물질량에 대해 도시한 그래프의 기울기로 정의된다. 2. 겉보...2025.12.15
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산화-환원 반응의 열역학적 함수 결정 실험2025.12.151. 다니엘 전지(Daniell Cell) 아연판과 구리판을 전극으로 사용하는 산화-환원 전지로, 황산아연과 황산구리 수용액을 염다리로 연결하여 구성된다. 아연의 산화 반응과 구리 이온의 환원 반응이 동시에 일어나며, 이를 통해 전기 에너지를 생성한다. 온도 변화에 따른 전압 변화를 측정하여 열역학적 함수를 결정하는 데 사용된다. 2. 열역학적 함수(ΔG, ΔH, ΔS) 깁스 자유 에너지(ΔG)는 반응의 자발성을 나타내며, 음수일 때 정반응이 자발적으로 진행된다. 엔탈피(ΔH)는 반응의 발열 또는 흡열 여부를 나타내고, 엔트로피(Δ...2025.12.15
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평형상수 결정 실험 결과 분석2025.11.181. 평형상수(Equilibrium Constant) Fe³⁺와 SCN⁻의 반응을 통해 평형상수 Kc를 결정하는 실험이다. 반응식은 Fe³⁺ + SCN⁻ ⇌ FeSCN²⁺이며, 평형상수는 Kc = [FeSCN²⁺]/([Fe³⁺][SCN⁻])로 표현된다. 비색법을 이용하여 표준용액과 시료용액의 색깔이 같아질 때 흡광도가 같다고 가정하고, Beer의 법칙(A=εbc)을 적용하여 각 시료의 [FeSCN²⁺] 농도를 구한 후 평형상수를 계산한다. 실험 결과 20°C에서 Kc 값은 9.34×10²~1.26×10⁵ 범위로 나타났다. 2. 비색...2025.11.18
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기체의 유출과 확산을 이용한 분자량 및 분자 지름 측정2025.12.151. 기체의 유출(Effusion) 유출은 분자의 평균 자유 경로보다 작은 직경의 구멍을 통해 기체가 용기에서 빠져나가는 과정입니다. 용기와 외부의 압력 차이로 인해 발생하며, 구멍에 도착하는 분자들은 분자간 충돌이 무시할 수 있어 계속 진행됩니다. 유출법을 이용하여 백금박 관을 통해 기체의 분자량을 결정할 수 있으며, 같은 온도와 압력에서 두 기체의 유출 시간 비는 분자량의 제곱근에 반비례합니다. 2. 기체의 확산(Diffusion) 확산은 농도가 높은 영역에서 낮은 영역으로의 순 이동 과정입니다. Gibbs 자유 에너지 또는 화...2025.12.15
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Cengel 열역학 정리2025.11.151. 열역학 제1법칙 열역학 제1법칙은 에너지 보존 법칙으로, 시스템에 유입되는 열과 일의 합은 시스템의 내부 에너지 변화와 같다는 원리입니다. 이는 Q - W = ΔU 형태로 표현되며, 폐쇄계와 개방계에서 다르게 적용됩니다. 제어체적 분석에서는 질량 유입출과 함께 에너지 수지식이 적용되어 터빈, 압축기, 펌프 등 다양한 기계장치의 성능을 분석하는 데 사용됩니다. 2. 열역학 제2법칙 및 엔트로피 열역학 제2법칙은 자발적 과정의 방향성을 결정하며, 엔트로피 개념으로 표현됩니다. Clausius와 Kelvin-Planck 표현이 있으...2025.11.15
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삼각도를 이용한 삼성분계 상평형도 작성 실험2025.11.181. 상(Phase)과 상평형(Phase Equilibrium) 상은 물질을 구분하는 기준으로 균일한 계를 의미하며 고체, 액체, 기체, 플라즈마로 나뉜다. 상평형은 2가지 이상의 상이 열역학적으로 평형을 이루는 상태로, 각 상의 화학포텐셜이 동일하며 깁스 상률이 성립한다. 상평형도는 압력과 온도 조건에 따라 물질의 상태를 나타내며, 경계선은 상이 공존하며 평형을 이루는 조건을 뜻한다. 삼중점에서는 세 가지 상이 공존하고, 임계점을 지나면 초임계 상태가 된다. 2. 깁스 상률(Gibbs Phase Rule) 깁스 상률은 상평형을 이...2025.11.18
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기체-액체 평형증류 실험 결과 분석2025.12.131. 상률(Phase Rule)과 기-액 평형도 상률은 평형상태인 닫힌 계에서 자유도(F), 성분의 수(C), 상의 수(P)의 관계를 나타낸다. 메탄올 수용액 계에서 C=2, P=2이므로 자유도는 2이며, 온도와 압력 중 2가지가 정해지면 나머지가 결정된다. 기-액 평형도는 대기압에서 액상의 조성 변화에 따른 기상의 조성 변화를 나타내는 그래프로, x축에 액상 몰분율, y축에 기상 몰분율을 표시한다. 메탄올-물계에서 끓는점이 낮은 메탄올을 기준으로 표시하며, 이는 증류탑의 단수 계산에 유용하게 사용된다. 2. 라울의 법칙과 돌턴의 ...2025.12.13
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