[화학공학실험]분체의 진밀도 측정 실험

소개글

본 실험은 비중병을 사용하여 유리구슬 (glass bead)의 진밀도를 정확히 측정함으로써 분체의 물리적 특성을 이해하는데 그 목적이 있다.

목차

요 약 ⅰ

Abstract ⅱ

1. 서 론 1

2. 이론 1
2.1. 분체와 그 특성
2.2. 밀도
2.3. 분체의 밀도 측정법

3. 실험 장치 및 방법 2

4. 실험 결과 및 고찰 3

5. 결 론 4

6. 되돌아보기 4

7. 사용 기호 4

8. 참고문헌 5

9. 부록 6

본문내용

요약

점차 과학 기술이 고도화되고 정교화 됨에 따라 최근에 나노 입자에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 이를 다루는 학문 중의 하나가 분체 공학이라고 하는 학문인데, 여기서 분체의 물리적 특성이 가장 중요한 기본 특성이 된다. 그 중에서 밀도가 차지하는 부분은 상당하다. 따라서 본 실험의 목적은 비중병을 사용하여 유리구슬의 진밀도를 정확히 측정함으로써 분체의 물리적 특성을 이해하는데 있다. 본 실험에서는 분체의 밀도를 측정하기 위해서 유리구슬과 증류수, 그리고 25 ml 크기의 비중병을 사용하였다. 각기 다른 비중병을 사용하여 3번의 실험을 수행한 결과 유리구슬의 밀도는 각각 2.5099 , 2.4065 , 2.5484 가 나왔다. 이는 문헌값과 비교해서 크게 벗어나지 않는 값임을 알 수 있었다. 여기에 공기의 값까지 고려해주면 보다 정확한 밀도의 측정을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

<중 략>

이어서 비중병에 증류수를 눈금까지 채운 뒤 마개를 닫고 바깥의 물기를 깨끗이 닦은 후 질량을 측정하였다 (). 또한 이때의 온도를 기록해 두었다.
증류수가 채워진 비중병의 질량을 측정한 후, 유리구슬 20 ml가 채워진 비중병의 질량을 측정하기 위해 사용한 비중병을 위와 같은 방법으로 다시 건조시킨다.
다음 Figure 1에서 보는 바와 같이 메스실린더에 유리구슬 20 ml를 채웠고, 이를 비중병에 옮긴 후 질량을 측정하였다 (). 그리고 유리구슬이 채워진 비중병에 증류수를 채운 후 질량을 측정하였다 (). 이때, 아주 작은 양의 기포라도 비중병 속에 남아 있으면 분체 밀도의 측정에 큰 오차를 나타내므로 주의하여야 한다.

<중 략>

하지만 세 번의 실험에서 측정한 유리구슬의 밀도가 다소 유동적인 이유는 첫 째,이번 실험에서는 공기에 대한 영향을 완전히 배제하였기 때문이다. 빈 비중병의 질량을 측정하였지만, 결국 비중병 속의 공기의 질량도 함께 측정한 것이다. 따라서 보다 정확한 실험을 위해서는 공기의 질량을 고려해주거나 진공 상태에서 실험을 실시해야 한다는 것이다. 둘째, 비중병에 증류수를 담을 때, 기포를 생기지 않게 하기란 생각만큼 쉬운 일이 아니다.

참고 자료

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http://www.cheric.org/ippage/ip.php?code=e200602
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http://www.jisikworld.com/report/view.html?dno=403972&cate=10205
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Don W. Green and Robert H. Perry : "Perry's chemical engineer's handbook", 8th ed., McGraw-Hill, 139, 167 (2008)