C언어 관련 프로젝트입니다.여타 일반적인 프로젝트와 달리 한학기동안 배운 내용 전체를 주제로 만들었습니다.약 700줄로 구성되며, 보통 C언어 하면 배우실 함수, 포인터, 파일입출력 내용 등등 모두 포함하고 있습니다.파일 중에 보고서가 있는데, 읽기쉽게 다시 작성하였으므로, 읽고 따라가시면 이해하시기 쉽습니다.내용적인 주제는 'PCR키트의 여러 항목에 대한 정렬'입니다.(*글자 정렬이 안되고 줄바꿈으로 넘어가는 부분이 있다 하시면, 디스플레이 설정에서 100% 배율로 화면조정해주세요!)
1. 실험목적: 서로 밀어내는 두 글라이더의 운동량 보존에 대해 알아본다.3. 결과분석실험에서 글라이더는 정지 상태에 있다가 서로를 밀어내어 알짜 힘이 0인 계이기 때문에, 전체 운동량은 보존되고 상호간에 방향만 반대이므로 계의 총 운동량은 0이 된다. 위의 식에서 글라이더의 나중 속력 비는 수레의 질량비의 역수와 같음을 알 수 있고, 이번 실험에서 측정한 시간은 같으므로 결국 거리의 비와도 직접적인 관계식을 가질 수 있다.*질문(1) 같은 질량과 같은 속력을 갖는 두 수레가 서로 충돌한 후 달라붙어서 멈추었다면 각 수레의 운동량은 어떻게 되었겠는가? 운동량은 보존되었는가?이번 실험에서 완전 비탄성 충돌의 [A-경우2]와 동일한 상황이라 생각하면 되겠다. 두 글라이더의 충돌에 있어서 계에 대한 총 운동량 p는 탄성이든 비탄성이든 항상 보존된다. 물론 각 수레에 대한 대상으로써 분석을 한다면 한 수레가 운동량이 감소한다고 할 때, 다른 한 수레는 운동량이 증가할 것이다. 다만 각 수레의 운동량 증감의 크기는 같을 것이고, 방향이 반대이기에 부호가 반대일 것이다. 다시 말해 총 운동량 p는 0이 된다.(2) 같은 질량과 같은 속력을 갖는 두 수레가 서로 충돌한 후 탄성적으로 튕겨져 나갔다면 수레의 나중 총 운동량은 얼마인가?이번 실험에서 탄성 충돌의 [A-경우2]와 동일한 상황이라 생각하면 되겠다. 마찬가지로 계에 대한 총 운동량 P는 항상 보존된다. 위의 결과분석에서 수식으로 표현하였듯이 충돌 후 서로 간에 속도만 바뀔 뿐 계의 총 운동량의 측면에서는 시작점의 총 운동량의 합과 충돌 후 총 운동량의 합은 동일해야한다.4. 토의[실험 4-1]에서는 총 운동량이 0이 되는 상황을 통해 거리의 비와 질량비의 관계를 이용한 운동량 보존에 대해 알아보았고, [실험 4-2]에서는 다양한 상황을 가정하여 두 물체간의 운동량 변화 양상과 총 운동량의 합은 보존됨을 알 수 있었다.
1. 실험 목적상평형그림에 대해 이해하고, 특히 증기압력곡선을 통해 압력과 끓는점의 관계를 이해한다. 실험데이터를 통해 Clausius-Clapeyron식으로 그래프를 그려보고, 물이 증발할 때 엔탈피 변화를 구하여 어떤 의미를 갖는지 알아본다.2. 이론1) 동적평형(dynamic equilibrium)가역반응에서 정반응과 역반응이 일어나는 속도가 같아 겉보기에는 변화가 없어 보이는 상태를 말한다. 즉, 정반응으로 향하는 분자 수와 역반응으로 향하는 분자 수가 같기 때문에 실제로는 정반응과 역반응이 계속 일어나고 있는 상태이다.2) 증기압(Vapor Pressure)증기압은 액체 또는 고체에서 증발하는 압력을 말한다. 자세하게는, 일정부피로써 에너지나 물질의 출입이 없는 닫힌계에서 액상(또는 고체상)과 기체상이 둘 다 존재하는데, 액체(또는 고체)의 증발 속도와 기체의 응축 속도가 같은 동적 평형 상태에서 외부기체의 압력을 말한다. 이때 해당 기체를 그 액체의 포화증기, 그 압력인 증기압을 포화증기압이라 하기도 한다.3) 상평형곡선과 물의증발곡선상평형곡선이란 상태변화와 온도나 압력과의 관계를 알아보기 위해, 특정 온도와 기압 등의 세기변수 하에서 물질의 상 사이의 평형상태를 나타낸 곡선으로 특정 상태에서 물질이 어떤 상을 갖게 되는지 나타낸다. 주로 증기압력곡선, 승화곡선, 융해곡선의 세 곡선으로 이루어져있고, 그 물질의 삼중점과 임계점이 나타나있다.다음 그림은 일반적인 상평형 곡선을 나타낸 그림으로, 세로축은 포화 증기압 또는 동적 평형 상태에서의 증기압을, 가로축은 온도를 나타내고 있다. 붉은 선은 승화 곡선, 파란선은 증기압력곡선, 녹색 실선은 일반적인 형태의 융해 곡선을 나타낸다. 녹색 점선은 물의 융해 곡선이다. 다음으로, 상평형곡선의 이해를 위한 몇 가지 개념이 있다.
실험은 크게 두 가지로 진행되었다. 선밀도가 다른 두 줄에 대하여 줄의 길이에 따른 공명주파수와 무게의 변화를 통한 장력에 따른 공명주파수를 비교하였다. 기본적인 계산 및 측정을 통한 값에 대한 설명은 제외하고, 공명주파수와 파동속도의 값은 뉴턴의 제2의 법칙, F=ma에 따라 다음과 같이 계산되었다.
[실험 1]에서 나타내는 바는 기체의 몰수가 일정할 때 P와 T는 어떠한 변화양상을 보이는지 확인해보는 실험이다. 압력변화에 대한 온도변화가 같은 그래프 형태를 띠므로 경향성을 통한 둘 간의 연관성은 비례한다고 볼 수 있다. 공기를 처음에 압축시키게 되면 비교적 큰 압력상승과 동시에 온도상승 또한 동반한다. 시간이 지남에 따라 압력과 온도는 조금씩 낮아지면서 평형 값을 가지게 되는데, 온도는 압력변화 전 온도와 거의 일치하는 반면에 압력은 초기 압력보다 높은 일정 수준의 값을 유지하였다. 평형에 도달한 이후 플런저를 놓아 다시 공기를 팽창시키게 되면 압력과 온도 모두 순간적으로 감소하였다가 평형 값을 이루는데, 초기 압력, 온도와 동일한 값을 갖게 된다.<중 략>