[물리화학실험]Dew Point Temperature Measurement by He/Ne Laser

소개

632.8nm에서 회절된 레이저(He/Ne Laser) 빛의 세기를 이용하여 이슬점의 온도를 측정하여 보는 물리화학실험입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 원리
(1) 물의 증발과 포화수증기량
(2) 응결과 이슬점
(3) 이슬점(Dew Point)
(4) 상대습도(Relative Humidity)
(5) 습도계
(6) 습도의 변화
(7) 회절(Diffration)
(8) 산란(Scattering)
(9) 광 검출기
(10) He-Ne 레이저
(11) 다른 레이저의 종류

3. 실험 시약 및 기구

4. 실험 방법

5. 주의 사항

6. 실험 결과

7. 토의 사항

8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
(1) 회절된 레이저 빛의 세기를 이용하여 이슬점의 온도를 측정할 수 있다.

2. 실험 이론 및 원리
(1) 이슬점(Dew Point)
일정한 압력하에서 온도를 내려서 공기가 포화되는 순간의 온도. 노점(露點)이라고도 한다. 공기 중에서 물체를 서서히 냉각시키면 그 주변 공기의 온도도 내려가서, 어떤 온도에 도달하면 공기 중의 수증기가 응결하여 물체의 표면에 이슬이 생기기 시작하는 온도이다. 이슬점 이하로 온도가 내려가면 대기 속의 수증기는 과포화 상태가 되어 어떠한 형태로든지 여분의 수증기를 물의 형태로 전환하려고 한다. 즉, 수증기를 포함한 대기의 기압과 수증기량을 변화시키지 않고, 기온을 떨어뜨렸을 경우, 수증기가 포화에 달할 때의 온도이다.
이슬점은 수증기의 양에 의해 결정되므로 공기 속에 있는 수증기의 양을 나타내는 기준이 된다. 처음의 기온이 같더라도 상대습도가 다르면 이슬점은 달라진다. 이른 아침에 비가 오지 않았는데도 지면(地面)에 있는 돌 따위의 표면이 젖어 있는 것은 야간복사에 의해서 돌의 온도가 이슬점 이하로 떨어져서, 수증기가 돌의 표면에 응결하기 때문이다.
한편, 상공으로 갈수록 기압이 낮아지므로 공기의 부피가 커져 수증기압이 감소한다. 따라서 이슬점이 낮아지는데 그 비율이 100m당 약 0.2℃ 감소한다. 이슬점은 건습구(乾濕球) 온도계를 사용해서 구할 수 있으나, 직접 이슬점습도계에 의해서 측정하는 경우도 있다. 이슬점온도계는 대기의 이슬점온도를 재는 측기로서 금속의 표면을 서서히 냉각시켜 이슬이나 서리가 생길 때의 온도를 측정할 수 있도록 한 온도계이다.

참고자료

· Physical Chemistry 3rd Ed. by Mortimer, 2008, p.645～650
· Physical Chemistry 3rd Ed. by Castellan, p.278～279, 638～640
· Physical Chemistry by David W. Ball, p.169～179, 511～514