단일구침강 예비레포트

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
정지한 유체에서 단일구가 중력에 의해 침강할 때 일어나는 현상을 관찰하고 이해한다. 또, 이를 통해 Drag coefficient(항력 계수)와 Reynolds Number(레이놀즈 수)와의 관계를 알아본다.

2. 바탕 이론
(1) 침강 (Sendimentation)
유체 속에서 용해도가 낮아 녹지 않고 부유하는 입자가 중력, 원심력 등의 힘을 받아 그 힘이 작용하는 방향으로 이동하는 것을 말한다. 이때의 생성물을 침강물(Sendiment)이라 한다. 현탁액 속에서 입자는 중력의 영향을 받아 지표면 방향으로 가라앉는다. 이것이 침강의 대표적인 예다. 입자가 침강할 때, 그 빠르기를 침강속도라고 하며, 입자의 크기 및 모양, 밀도, 매질의 온도 및 밀도 등에 영향을 받아 결정된다. 이때 침강과 비슷한 용어로 침전이 있다. 침전(Precipitation)은 화학 반응에 의한 생성물이 용액 속에서 가라앉는 것으로, 외부 힘에 의해 가라앉는 침강과는 다르므로 구분지어 사용되어야 한다. 침강은 자유침강, 간섭침강으로 나눌 수 있다.

- 자유침강
현탁액 속에서 입자가 유체 용기 벽, 인접 입자 등에 의한 어떠한 간섭도 받지 않고 침강하는 것을 자유침강이라 한다. 자유침강이 가능하려면 현탁액에서의 입자 농도가 매우 옅어 침강하는 입자와 용기 벽, 인접 입자가 먼 거리에 있어야 한다. 자유침강에서 입자는 중력에 의해 침강하다가, 입자에 같은 크기의 부력과 중력이 작용하게 되면서 일정한 속도로 침강하게 된다.

참고 자료

“단위조작이론및실험1” 실험노트 (2022).
Yunus A. Cengel, John M. Cimbala, 유체역학 3판, 98-100, 343-344p (2014).
윤석범·임익태·서이수, 유체역학 2판, 346-347, 370-372p (2011).
안전보건공단 화학물질정보 MSDS