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[화학공학실험(2)] 화공열역학 Heat Engine Cycle (열기관) A+2025.04.251. 열기관의 작동 원리 열기관은 고온의 열원에서 열을 흡수하여 일을 하고 저온의 열원으로 열을 방출하는 장치입니다. 이 과정에서 열의 일부가 기계적인 일로 전환됩니다. 열기관의 순환 과정은 연료 연소로 발생한 열을 이용하여 작동 물질(수증기 또는 공기-연료 혼합물)을 가열하고, 이 작동 물질의 팽창 운동을 기계적인 움직임으로 바꾸는 것입니다. 2. 이상기체 법칙 이상기체는 구성 입자의 크기가 무시할 수 있을 정도로 작고, 입자 간 상호작용이 없다고 가정한 가상의 기체입니다. 이상기체는 보일 법칙, 샤를 법칙, 아보가드로 법칙을 만...2025.04.25
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[물리화학실험] 반응 엔탈피와 헤스 법칙 보고서2025.01.151. 내부 에너지 내부에너지는 계의 모든 원자, 이온, 분자에 대한 운동에너지와 포텐셜 에너지 기여분의 합인 계의 총 에너지이다. 온도와 압력에 의존하는 값을 가진다. 실제로는 시료의 전체 에너지는 알 수도 없으며 측정할 수도 없지만, 열이나 일로 공급되거나 손실되는 양을 확인하면 내부에너지의 변화량을 결정할 수 있다. 2. 열역학 제1법칙 에너지는 그 형태가 바뀔 뿐 결코 소멸되거나 형성되지 않는다. 현재의 에너지가 다른 어떠한 에너지로 전환될 때에 그 에너지의 형태만이 전환될 뿐 그 과정 전과 후의 에너지 총합은 변하지 않고 언...2025.01.15
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흡착식 냉동기 개념2025.05.161. 흡착식 냉동기 흡착식 냉동기는 고체 제습제를 사용하는 냉동기로, 흡착제와 냉매의 가역반응에 따르는 발열, 흡열현상을 이용하는 냉동 열기관입니다. 저온 열원(60~90℃)으로 구동되며, 냉매로 물, 메탄올, 에탄올, 암모니아 등을 사용합니다. 1848년 Faraday가 원리를 제안한 이후 1900년대 초기에 상품화되었고, 1980년대 초기에는 실리카겔, 제오라이트, 활성탄 등의 흡착체와 자연냉매를 이용한 시스템이 개발되었습니다. 현재 실리카겔과 물이 일반적으로 사용되고 있습니다. 2. 흡착식 냉동기의 작동 원리 흡착식 냉동기는 ...2025.05.16
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[생리학 보고서] 물질이동의 능동적 운반2025.01.281. 물질이동의 능동적 운반 물질이동 방법에는 단순확산과 능동수송이 있습니다. 단순확산은 농도경사를 따라 물질이 이동하는 방식이며, 능동수송은 펌프, 농도경사, 압력차 등에 의해 물질이 능동적으로 이동하는 방식입니다. 능동수송에는 운반단백질(carrier protein)이 필요하며, 이 운반단백질은 ATP에 의해 제공되는 에너지로 작동됩니다. ATP는 다양한 생명활동에 직접 사용되는 에너지를 저장하는 물질로, ATPase 효소에 의해 ADP와 무기인산으로 가수분해되면서 약 7.3Kcal의 에너지를 방출합니다. 이 방출된 에너지는 기...2025.01.28
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대류와 복사 복합 열전달 실험 예비보고서2025.05.011. 열전달 열전달은 온도 차이로 인해 고온에서 저온으로 에너지가 전달되는 현상으로, 전도, 대류, 복사의 3가지 메커니즘으로 일어난다. 전도는 물질 내부에서 입자 간 상호작용을 통해 에너지가 전달되고, 대류는 유체의 운동에 의해 열이 전달되며, 복사는 전자기파 형태로 에너지가 전달된다. 이 실험에서는 자연대류와 강제대류, 그리고 복사에 의한 복합 열전달 현상을 관찰하고 이론적 분석을 수행한다. 2. 자연대류 자연대류는 유체 내부의 온도 차이로 인한 밀도 차이로 발생하는 유체 운동에 의해 열이 전달되는 현상이다. 실린더 표면과 주변...2025.05.01
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헤스의 법칙2025.01.231. 열역학 열역학은 에너지가 어떤 형태에서 다른 형태로 변화하거나 어떤 장소에서 다른 장소로 이동하는 것을 연구하는 화학의 분야입니다. 열역학 제1법칙에 따르면 내부 에너지는 상태 함수이므로 계의 내부 에너지는 계가 다른 상태로 변화할 때 그 중간 과정이 어떤 방식이었는지는 관계없이 변화한 그 상태에만 영향을 받습니다. 2. 엔탈피 엔탈피(enthalpy, H)란 일정한 압력 하에서 물질의 에너지 변화를 알 수 있게 해주는 함수로, H=U+PV로 정의됩니다. 엔탈피는 상태 함수이므로 엔탈피 변화 역시 초기 상태와 최종 상태에만 영...2025.01.23
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[A+] 열전대(Thermocouple)와 열화상카메라(IR Camera)를 이용한 Heat Sink 실험 레포트2025.05.131. 열전대(Thermocouple) 열전대는 서로 다른 두 종류의 금속의 기전력 발생을 이용한 온도 측정 장치입니다. 열전대의 온도 측정범위, 측정 장소의 상황, 필요로 하는 정밀도 등에 따라 적당한 소선을 선택해야 하며, 장시간 연속 사용할 때에도 항상 같은 성능을 발휘해야 합니다. 2. 열화상카메라(IR Camera) 열화상 카메라는 물체에서 방출되는 적외선을 감지해 물체 온도를 측정합니다. 모든 물체는 절대온도 0K 이상이면 해당 파장의 빛을 방출하는데, 우리 몸(36~37°C)에서는 원적외선(8~14㎛)이 방출됩니다. 이때...2025.05.13
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원적외선 어원, 정의, 발견, 이론, 사용방법, 분광분석법, 군사목적, 의료용, 보안 및 각종 센서, 효능, 주의점2025.04.291. 원적외선 어원 및 정의 원적외선은 20나노미터 이상의 파장을 가진 적외선을 말한다. 적외선은 가시광선보다 파장이 길어 열작용이 크며, 근적외선은 파장이 짧은 적외선을 의미한다. 원적외선은 물질에 잘 흡수되며 유기화합물 분자에 대한 공진 및 공명 작용이 강하다. 2. 원적외선 발견 1800년 2월 11일 허셜은 프리즘을 통해 햇빛을 관찰하다 가시광선 영역 이상의 부분에서 온도 상승을 발견하여 적외선의 존재를 밝혀냈다. 3. 원적외선 이론 원적외선은 태양광선 중 가장 순수하고 높은 열 효율을 가지며, 인체에 유익한 파장대(5.7~...2025.04.29
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재료공학기초실험(2)_열분석_열팽창_TG, DTA2025.05.101. 열분석 열분석은 물질의 가열 또는 냉각 과정에서 볼 수 있는 성질인 불연속적인 변화를 이용하여 상변화를 일으키는 온도를 결정하는 실험 방법이다. 온도를 일정한 프로그램에 따라 변화시키면서 물질(또는 반응 생성물)의 어떤 물리적 성질을 온도 또는 시간의 함수로 측정한다. 열분석의 목적은 온도와 시간, frequency, 하중에 대해 재료의 물리화학적 특성과 기계적 물성을 측정하기 위함이다. 2. 열중량 분석법 (TG) 열중량 분석법(TG)은 재료를 가열시 발생하는 중량 변화를 측정하는 방법이다. 이를 통해 재료의 열특성을 분석할...2025.05.10
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루미놀의 발광 반응2025.05.011. 발광 반응 발광은 열에 의한 빛의 방출이 아닌, 물질로부터의 모든 빛의 방출을 의미한다. 발광은 일반적으로 가시광선이나 일부 적외선 영역에서 발생한다. 발광은 두 전자 상태 사이의 복사 전이로부터 비롯된다. 에너지가 높은 상태에 있는 전자가 상대적으로 에너지가 낮은 상태로 내려오며 에너지가 빛의 형태로 방출된다. 발광의 예로, 형광과 인광이 있다. 2. 형광과 인광 형광은 발광의 여러 유형 중, 빛을 흡수해 들뜬 물질이 다시 빛을 방출하는 광발광에 해당한다. 형광은 에너지를 받아 들뜬 전자가 바닥 상태로 내려가면서 빛을 방출하...2025.05.01
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