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[화학공학실험] 유체역학 실험 예비보고서

실험제목결과 Report유체역학 실험2022년반조3월 28일실험목적실험 A (Energy losses in bends)Bends, 확대, 수축 및 게이트 밸브 등 다양한 파이프 부속물을 통과할 때 loss factor를 측정할 수 있다.실험 B (Bernoulli’s theorem demonstration)베르누이 식의 유효성을 조사하고 자 converging 또는 diverging duct에서의 일정한 흐름을 확인한다.실험 C (Osborne reynold’s demonstration)파이프 내 층류(Laminar), 천이(transitional), 난류(turbulent)의 흐름을 확인하고, 각 구간에서의 Reynolds Number를 계산한다.학번성명기기 및 초자1) Bench실험 A~C가 원활하게 진행될 수 있게 물을 공급해주는 장치(수조)이다.2) Energy losses in bends (실험 A)3) Bernoulli’s theorem demonstration (실험 B)4) Osborne reynolds’ demonstration (실험 C)이론적 배경1) 유체의 흐름레이놀즈는 물이 들어있고 벽이 유리로 된 탱크 안에 수평 유리 튜브를 설치하고 튜브 안에서의 유량을 밸브로 조절하였다. 튜브 입구를 나팔꽃처럼 벌리고 튜브 입구 흐름에 미세한 물감 줄기를 넣어 주었다.유량이 적을 때는 교차혼합이 일어나지 않았으며 물감 줄기가 흐름을 따라 평행한 직선으로 흘렀다. 이는 층류(laminar flow)로, 유체입자들이 층상 또는 판상을 이루며 매끄럽고 질서정연하게 이동하는 유동을 말한다. 기름과 같은 고점성 유체의 저속 유동이 해당된다.반면 유량을 증가시켰을 때는 임계속도에 이르렀고 파형이 점점 없어져 단면 전체에 퍼졌다. 이때는 물이 더 이상 층류로 흐르지 않고 교차 흐름 및 소용돌이를 이루며 흘렀는데, 이는 난류(turbulent flow)라 한다. 난류는 유체입자들이 무작위한 3차원 속도변동(velocity fluctuation)을 일으키며 매우 불/s^2]z : 기준수면에서 측정된 높이 [m]P : 유체의 압력 [N/m^2]rho : 유체의 밀도 [kg/m^3]W : 일 효과 [m^2 /s ^{2}]F : 마찰 효과 [m^2 /s ^{2}]위 식에서TRIANGLE ( {v ^{2}} over {2}),g triangle z,{triangleP} over {rho }는 각각 유체의 단위 질량당 운동 에너지, 위치 에너지, 유동(압력) 에너지의 변화량이다. 만약 ① 흐름이 정상상태이다. ② 일 효과가 없다.(W=0) ③ 비압축성 유체이다.(triangle rho =0) ④ 흐름은 마찰이 없다.(F=0)라는 4가지 조건을 만족한다면 아래 식으로 정리가 가능하다.TRIANGLE ( {v ^{2}} over {2} )+g TRIANGLE z+ {TRIANGLE P} over {rho } =0 … (c)4) 수두(head)앞서 (3)에서 살펴본 식 (c)의 각 항은 에너지를 의미한다. 이러한 식 (c)의 모든 항을 중력가속도g로 나누면 다음 형태의 식을 얻을 수 있다.TRIANGLE ( {v ^{2}} over {2g} )+ TRIANGLE z+ {TRIANGLE P} over {rho g} =0 … (d)여기서 각 항은 수두(head)라고 부른다. 식 (c)의 각 항이 단위 질량당 에너지를 의미했다면, 식 (d)의 각 항인 수두는 단위 질량당 에너지를 길이 차원[m]으로 표현한 것이다. 이렇게 할 경우 베르누이 식을 구성하는 각각의 에너지 항을 길이 차원인 높이로 가시화해서 볼 수 있다는 강점이 있다. 식 (d)에서triangle({v ^{2}} over {2g}),triangle z,triangle{P} over {rho g}는 각각 속도 수두(velocity head), 위치 수두(elevation head), 압력 수두(pressure head)의 변화량이다. 또한 이 세 수두의 합인H는 유동의 총 수두(total head)로, 길이 단위로 표현한 전체 기계적 에너지이다. 앞서 (3)에서 언급한 조건(①~하자. (b) 식에서 일과 마찰 손실을 모두 무시하고 벤추리 미터의 관이 수평(g triangle z=0)이며, 압력이 대기압으로 일정하다면, 아래 과정을 거쳐 식을 유도할 수 있다.{u _{1}^{2}} over {2g} +h _{1} = {u _{2}^{2}} over {2g} +h _{2}{u _{2}^{2}} over {2g} ( {A _{2}} over {A _{1}} ) ^{2} +h _{1} = {u _{2}^{2}} over {2g} +h _{2} … 질량 수지식(A_1 u_1 = A_2 u_2)u _{2} = sqrt{ {{2g} (h _{1} -h _{2} )} over {1-( {A _{2}} over {A _{1}} ) ^{2}}} … (j)Q _{이론} =A _{2} sqrt {{2g(h _{1} -h _{2} )} over {1-( {A _{2}} over {A _{1}} ) ^{2}}} … (k)앞서 살펴본 이론유량에서는 에너지 손실을 모두 무시하였다. 하지만 일 효과가 없다 하더라도 원래는 마찰로 인한 에너지 손실이 존재한다. 따라서 실제유량은 이론값보다 작을 것이다. 여기서Q _{실험} =C _{V} `Q _{이론}이며 … (l),C_V~는 무차원의 유량 계수(벤추리 계수)이다.8) 벤드, 밸브벤드(bend)는 배관 시스템에서 직경을 변화시키지 않고 유동방향을 변화시키기 위해 사용되는 일종의 이음새이다. 엘보(elbow)라고도 부르며, 급격한 방향 전환을 일으킬 경우 유동 박리로 인해 큰 수두 손실이 발생한다. 이러한 손실을 최소화하기 위해서는 직각을 사용해 급격하게 전환을 시키기보다는, 원호를 이용해 부드럽게 방향을 바꿔주는 것이 필요하다.밸브(valve)는 수두 손실을 변화시켜 유량을 조절하는 부품이다. 밸브에는 여러 종류가 있는데, 그 중 게이트(gate) 밸브의 경우 문을 여닫듯이 작동시킨다는 특징이 있다. 밸브가 완전히 열렸을 때, 대표적으로 볼 밸브를 사용할 경우 발생하는 수두 손실은 매우 작다. 그러나 밸브가 부분적으정했다.※ 주의 사항반드시 호스가 수조에 정확하게 연결된 걸 확인한 후 전원 펌프를 켜야 했으며, 장치의 수평이 맞아야 했다.실험결과※ 계산값에 단위가 명시되지 않은 것은 모두 무차원임.실험 A (Energy losses in bends)Q= {10`L} over {62`s} = 1.61×10-4m^3 / s급확대급축소LongbendShortbendElbowbendMitrebendH (mm)H1H2H1H2H1H2H1H2H1H2H1H*************36*************300223190ΔH (mm)+4-19-3-14-28-33D (m)0.01830.0240.0240.01830.01830.01830.01830.0183A (10-4 m2)2.634.524.522.632.632.632.632.632.632.632.632.63u (m/s)0.6130.3570.3570.6130.6130.6130.6130.6130.6130.6130.6130.613Q (m3/s)= 1.61×10-4 m3/s① 본 실험에서의 이론적 수두차와 실험에서 얻은 수두차를 비교하고, 손실계수를 계산하시오.(b) 식에서 일효과를 무시하고, 마찰 효과는 고려했을 때,TRIANGLE ( {P} over {rho ·g} )+ TRIANGLE ( {u ^{2}} over {2g} )+ TRIANGLE z+F_실험 =0 … (m)실험 A에서 사용하는 모든 bend의 관이 수평에 위치한다고 가정하면 위치 수두(elevation head,triangle z)를 무시할 수 있다. 여기에 더해 관의 종류에 따라서는triangle({v ^{2}} over {2g}) 항, 즉 속도 수두(velocity head)를 무시할 수 있는 경우도 있다. 우선 급확대 관과 급축소 관은 유체가 유동함에 따라 관의 지름이 달라진다. 속도 수두 역시 달라지므로 무시할 수 없다. 따라서 (m) 식으로부터 다음 식을 유도할 수 있다.TRIANGLE ( {P} over {rho ·g} )+ TRIANGLE ( {u ^{2}} ov식으로부터K _{실험} = {2F _{실험} g} over {u _{1}^{2}} = 0.156이후 (다)와 동일한 계산 과정을 거치면,(라) Short bendF _{실험}=H _{1} -H _{2} = 14.00 mmK _{실험} = {2F _{실험} g} over {u _{1}^{2}} = 0.730(마) Elbow bendF _{실험}=H _{1} -H _{2} = 28.00 mmK _{실험} = {2F _{실험} g} over {u _{1}^{2}} = 1.459(바) Mitre bendF _{실험}=H _{1} -H _{2} = 33.00 mmK _{실험} = {2F _{실험} g} over {u _{1}^{2}} = 1.720실험 B (Bernoulli’s theorem demonstration)Q = {10 `L} OVER {68 `s} = 1.47×10-4m^3 / s1지점2지점3지점4지점5지점6지점H (mm)*************0130D (m)0.0250.01390.01180.01070.0100.025A (m2)4.91×10-41.52×10-41.09×10-48.99×10-57.85×10-54.91×10-4u (m/s)0.3000.9691.351.641.870.300Q (m3/s)= 1.47×10-4 m3/s① hypodermic probe를 이동하여 각 지점에 위치하였을 때 8지점의 수두를 확인하시오.8-1지점8-2지점8-3지점8-4지점8-5지점8-6지점H (mm)27*************185② 각 지점에서의 이론적 유량값(Q _{이론})과 유량계수(C_V)를 계산하시오.2지점부터 5지점까지의Q_이론의 경우, 1지점의 값을 기준으로 하여 (k) 식을 이용해 계산할 수 있다. 2지점을 예시로 들면,Q _{`2,`이론} =A _{2} sqrt {{2g(h _{1} -h _{2} )} over {1-( {A _{2}} over {A _{1}} ) ^{2}}} =(1.52 TIMES 10 ^{-4} `m ^{2} ) sqrt {{2 TIME

공학/기술| 2023.04.21| 20페이지| 1,000원| 조회(290)

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[화학공학실험] 막분리 공정 실험 결과보고서 평가A+최고예요

실험제목결과 Report막분리 공정 실험2022년반조5월 30일실험목적역삼투막을 이용해 무기물(NaCl)을 분리하는 실험을 수행함으로써 분리공정 중 막분리법을 이해하고 실험장치의 사용법을 숙지한다.학번성명기기 및 초자1) 기기막분리 공정 실험장치① 공정 흐름도 (Batch flow diagram)② 밸브 및 온도 센서와 압력계T1: Membrane inlet thermo sensorT2: Permeate thermo sensorT3: Concentrate thermo sensorP1: Low pressure gageP2: High pressure gageV1: Membrane inlet bypass valveV2: Membrane outlet control valveV3: Concentrate sampling valveV4: Permeate sampling valveV5: Low pressure pump bypass valve2) 시약Ultra Pure Water, Sodium ChlorideNameFormulaMol. wt.M.P (℃)B.P (℃)ρ (g/cm3)WaterH2O18.0150.0099.9740.9970 (25℃)Sodium ChlorideNaCl58.443802.01814652.17※ 초순수 (Ultra Pure Water) : 전해질이나 유기물, 입자를 함유하지 않는 한없이 순수한 물을 지칭한다. 25℃에서 18.3 MΩcm의 비저항을 가지는 것이 기준이 된다.3) 초자전도도계, 비커 3개이론적 배경1) 막(membrane)- 두 개의 삼차원 상을 분리시키고 있는 상(Phase)로서 막(Membrane)의 물리 화학적 성질에 의해 물질 및 에너지의 교환 속도가 결정되는 제 3의 상이다. 막은 모든 이동 현상의 저항이 총 집중되어있는 것을 말하는데, 그 저항은 물질에 따라 다르다. 따라서 각 물질별로 이동속도가 다르므로 이로 인해 물질의 분리가 일어난다.- 막 공정에서의 용어(1) 모듈 : 막, 투과수, 배출구, 지지구조 등으로 구성된 하나의완전한 막장치(2) 유입수 : 막 모듈로 들어가는 물의 흐름(3) 투과수 : 반투막을 통과하는 액체2) 반투막장치 안에서 2종의 용액을 격리하는 막 혹은 혼합 기체를 분리하는 막 등 막 프로세스에 이용되는 막을 통틀어 격막(隔膜, diaphragm)이라고 한다. 격막은 그 종류에 따라 용질 또는 이온을 통과시키는 정도에 차이가 있다.격막 중에서도 용매는 통과시키지만 용질은 통과시키지 않는 성질을 지닌 격막을 반투막(半透膜, semipermeable membrane)이라고 한다. 이는 막의 투과성이 물질 또는 입자의 종류에 따라 달라짐을 이용한 것으로, 동물의 방광막과 셀로판 등이 이러한 반투막의 성질을 가진다.3) 삼투와 역삼투확산(diffusion)은 기상, 액상, 고상의 어느 상에서 특정 물질에 관해 농도 차가 있을 때, 온도 일정, 압력 일정의 조건에서 농도 차를 없애고 농도가 같아지게끔 그 물질이 이동하여 가는 현상을 말한다.삼투(osmosis)는 이러한 확산에 의해 나타나는 현상으로, 농도가 낮은 용액으로부터 농도가 높은(용매의 활동도가 낮은) 용액으로 일어나는 용매의 확산을 일컫는다. 원래는 용매 대신 용질이 이동해야 하지만 용매가 대신 확산된 이유는, 농도가 다른 두 혼합성 용액이 반투막을 사이에 두고 갈라져 있기 때문이다. 앞서 설명한 것처럼 용매는 반투막을 통과할 수 있지만, 용질은 거의 통과하지 못한다. 따라서 농도 차를 줄여 농도 평형을 이루기 위해서는 용매의 확산이 이뤄져야 한다.막 한쪽에 순수 용매가 있을 때 삼투가 일어나는 데, 즉 용매의 활동도가 같아지도록 하는 데 필요한 압력을 용액의 삼투압(osmotic pressure, π)이라 한다. 막을 기준으로 용매가 용액 쪽으로 삼투되다가 양측의 용매의 화학 포텐셜이 같아지면 용매의 이동은 중단되고 수두 차 만큼의 삼투압차가 발생한다. 그런데 진한 용액의 압력이 삼투압보다 높으면 용매가 진한 용액으로부터 막을 통과해 묽은 용액으로 확산된다. 이러한 현상은 일반적인 삼투 흐름과는 반대 방향로 용매가 흐르는 현상이므로 삼투와 구분지어 역삼투(reverse osmosis)라고 한다.4) 막 분리 공정과 역삼투 공정막 분리 공정(membrane process)이란 액체상과 기체상에서의 압력차, 농도차, 온도차를 구동력으로 해서 막을 이용해 무기 및 유기물을 분리, 정제, 농축하는 단위 조작의 하나이다. 막 분리 공정은 별도의 가열이나 냉각 없이 상온에서 공정이 진행돼 고온 조작 때 발생하는 장치의 부식이나 스케일 문제가 적어 막의 수명이 길다. 또한 증류나 결정화와는 달리 상변화를 수반하지 않으므로 다량의 에너지 공급이나 제거를 필요로 하지 않아 열역학적 효율이 비교적 높은 편이다. 마지막으로 연속공정이 용이할 뿐만 아니라, 물리적 조작이므로 장치가 간단하다는 장점이 있다.역삼투 공정은 막 분리 공정의 일종으로, 역삼투 현상을 이용해 상온에서 원하는 물질(주로 용매)를 분리해내는 공정을 말하며, 성분에 따라 막 투과속도가 다른 반투막을 사용한다. 역삼투 공정은 기본적으로 분자 크기에 따른 분리 조작이 아니므로 정밀여과나 한외여과에서 발생하는 유기물의 침착현상이 적게 나타난다. 이러한 막 분리 공정은 해수 담수화, 유기 용매의 정제, 공업용수처리, 폐수처리 그리고 식품 및 약품 공업 등에서 성공적으로 적용되고 있다.역삼투법에서는 유기고분자의 dielectric 계수가 낮기 때문에 용존염이 막에 잘 흡착되지 않을 뿐 아니라, 고압(800~1500 psig)에서는 용매인 물이 유효압력차(DELTA P - DELTA pi)에 비례하여 투과되고 용존염은 유효압력차가 아닌 삼투압차(DELTApi)에 비례하여 투과되므로 물이 용존염에 비하여 상대적으로 잘 투과되기 때문에 분리 효과가 상승한다.- 역삼투막 기능 3가지① 농축(Concentration) : 용매와 용질로 구성된 용액에서 용매를 제거함으로써 용질을 농축, 회수하는 방법이다. 막 분리법만으로는 100% 고형분 회수가 어려우니, 2차 농축 장치가 필요하다.② 정제(Purification) : 용액 중에 함되어 있는 저분자, 고분자 물질등의 용질과 입자에 이르기까지 불순물을 분리하는 것③ 정용여과(Diafitration) : 용매 등 분자 크기가 다른 2가지 이상의 용질이 포함된 용액으로부터 일부 용질만 제거하는 것- 역삼투막 특징① 역삼투막은 공경이 약 10 Å 내외이고, 세공이 거의 존재하지 않고 일반적으로 비공성막(nonpourous membrane)이라고 할 수 있다.② 유기고분자가 Micelle(미셸)의 간격을 통하여 물질 투과가 이루어진다.- 역삼투막 분리특성① 무기물이 유기물보다 잘 분리된다.② 전해질이 비전해질보다 더 잘 분리된다.③ 전해질 중에서도 전하가 높으면 분리성이 높다. Ex) 3가이온 > 2가이온④ 이온 반지름이나 분자의 크기가 클수록 분리가 잘된다.⑤ 무기이온 제거율은 무기 이온 특유의 수화 수, 수화 이온 반경에 따라 영향을 받는다.Ex) 양이온 : Mg2+ > Li+ > Na+ > K+음이온 : F- > Cl- > Br- > NO3-⑥ 비전해질은 분자의 크기가 크면 제거가 잘된다.⑦ 가스염은 막을 투과하기가 쉽고 암모니아, 탄산가스, 산소, 황화수소 등은 제거율이 낮다.5) 막 성능 평가역삼투막 모듈을 이용해 무기물을 분리하는 역삼투 공정에서 분리막의 성능은 배제도, 투과량, 농축도의 지표를 가지고 평가할 수 있다. 역삼투 공정은 일반적으로 투과물질을 유용물질로 선택하므로 공정의 중요한 분리 인자는 배제도와 투과량에 의해 표현된다. 그러나 역삼투막 표면을 접촉하면서 거쳐간 배제물질을 유용물질로 얻고자 할 때는 농축도가 중요한 분리 인자가 된다.배제도는 염이 포함된 원수로부터 염 성분을 제거한 정도를 나타낸다.R`=1- {C _{P}} over {C _{F}}R : 배제도 [-]C _{F} : 원수(Feed)의 농도 [mol/L]C _{P} : 처리수(Permeate)의 농도 [mol/L]투과량은 시간당 분리막을 통과하는 유체의 부피를 나타낸다.J _{V} = {V} over {tJ_V : 투과량 [m^3 /s]V : 처리수(Pereate)의 부피 [m^3]t : 시간 [s]농축도는 용질이 막을 투과하지 못하는 정도를 나타낸다.D`=` {C _{R} -C _{F}} over {C _{F}}D : 농축도 [-]C _{R} : 막을 투과하지 못한 용액(Reject)의 농도 [mol/L]C _{F} : 원수(Feed)의 농도 [mol/L]배제도 R과 투과량J_V는 선형화하여 다음과 같이 나타낼 수 있는데 이를 Pusch의 선형모델이라고 한다. 배제도가 클수록 A 값이 1에 가까운데, A 값이 1에 가까우면 막으로서 유용한 것으로 판단한다. 또한 B는 국부용질 투과도라 하며, 배제도가 높은 막일수록 작은 값이 나온다.{1} over {R} =A+B {1} over {J _{V}}실험방법1. Mail power S/W를 켜고, Low pressure pump의 S/W를 켜주었다.2. Feed tank의 물이 원활하게 순환이 되는지 확인을 하였고, Feed tank와 Microfilter가 연결되어 있는 밸브를 잠궈주었다.3. High pressure pump S/W를 켜고, 유량계에 공기 방울이 없어질 때까지 기다렸다.4. Membrane Inlet 밸브를 잠근 후, outlet 밸브를 7 bar로 맞춘 후, 막 분리기에 공급되도록 했다.5. 장치가 가동화되고 안정화가 되었을 때, Permeate와 Concentrate의 유량을 유량계로 확인해주었다.6. Permeate line과 Concentrate line의 시료를 비커에 채취하여 전도도계를 이용하여 전도도를 측정하였다.7. 측정이 끝난 후. 각 비커에 담겨있는 시료는 버려주고 크린티슈를 이용해 전도도계의 프로브, 비커 모두 닦아주었다.8. Outlet 밸브를 각각 5 bar, 3 bar로 맞추고 또한 5~7번 과정을 거쳤다.9. 측정을 끝낸 뒤, 모든 밸브를 열어 NaCl이 Feed tank로 배출되도록 하고 이때 원수를 비커에 담아 전도도를 측정했다.10. 모든 S/W를 꺼주었고, 옆에 벽면에 부착되어있는 검량선을 기록했다.실험결과압력(ar)

공학/기술| 2023.03.01| 11페이지| 1,000원| 조회(525)

화학공학실험, 역삼투, 결과보고서, 화학공학, A+, 막분리, 삼투

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[화학공학실험] 기체 확산계수 측정 실험 결과보고서 평가A+최고예요

실험제목결과 Report기체 확산계수 측정 실험2022년반조4월 4일실험목적확산에 대한 원리를 이해하고, 액체상에서 기체상으로 확산하는 용매의 물질 이동속도와 확산계수를 실제로 측정하여 배운 내용을 활용해본다.학번성명기기 및 초자1) 기기기체확산계수 실험 장치, 모세관(T자관), 주사기, 버니어가 달린 망원경2) 시약물, 아세톤NameFormulaMol. wt.M.P(℃)B.P(℃)ρ(g/cm3)WaterH2O18.0150.0099.9740.9970 (25℃)AcetoneC3H6O58.079-94.956.080.7902 (20℃)1) 확산확산(diffusion)은 농도차에 의해 계(system)의 한 부분에서 다른 부분으로 물질이 이동하는 현상을 말한다. 간추려 표현하면 ‘농도 기울기 때문에 생기는 질량 이동’이다. 확산은 고상, 액상, 기상 그리고 수용액 상에서 모두 일어날 수 있다. 일반적으로는 농도차에 의해 높은 농도의 계에서 낮은 농도의 계로 입자의 이동이 이뤄지며, 궁극적으로는 두 계의 농도 차이가 없어진다. 농도차 외에도 압력차에 의한 압력 기울기, 온도차에 의한 온도 기울기 등 다양한 원인에 의해 이뤄진다.2) Fick’s law물질이나 운동량과 같은 물질의 특성이 매체를 통해서 한 곳으로부터 다른 곳으로 운반되는 과정을 운반 성질이라고 한다. 일반적으로 한 성질의 유량(flux)은 그 성질과 관련된 다른 한 성질의 1차 도함수에 비례한다. 확산은 일종의 운반 성질에 해당하며, z축에 평행하게 확산되는 물질 유량(J)은 다음과 같이 농도의 1차 도함수에 비례한다.J` PROPTO {dC} over {dz} … (a)물질의 확산은 농도 기울기를 따라 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이뤄지므로{dC} over {dz}가 음일 때J가 양의 값을 가진다. 따라서 비례관계식 (a)를 하나의 식으로 나타내려면 비례상수가 음이 되어야 하고, 이때 비례상수로는-D를 사용한다. 이상의 내용을 다 고려하면 다음의 경험식을 세울 수 있는데, 아래 (b) 식을 Fick의 확산 제1법칙(Fick’s first law of diffusion)이라 한다.J=`-D {dC} over {dz} … (b)또한 농도c가 시간t에 따라 변할 때, 그 변화는 다음과 같이 나타나는데, 아래 (c) 식을 Fick의 확산 제2법칙(Fick’s second law of diffusion)이라 한다. 확산 제2법칙은 제1법칙으로부터 유도되며, 정상상태가 아닐 때 연속적으로 확산이 일어날 경우 사용한다.{dC} over {dt} =`D` {d ^{2} C} over {dz ^{2}} … (c)J : 유량 [m ^{3}/s]D : 확산계수 [m^2 /s]C : 농도(concentration)[mol/m ^{3} ]t : 시간 [s]z : 물질의 확산이 일어나는 축 방향 거리 (x,y도 가능) [m]3) 확산계수Fick’s law에서 비례상수로 사용됐던 확산 계수(diffusion coefficient)는 확산의 속도를 나타내는 양이다. 확산계수는 다음의 식으로 계산할 수 있다.D= {1} over {3} lambda` v _{mean} … (d)D : 확산계수 [m^2 /s]lambda : 평균자유행로 : 분자가 충돌 사이에 이동하는 평균거리 [m]v_mean : 평균속력 [m/s]4) 확산 속도특별히 휘발성 유체의 증기가 대기 중에서 확산할 때 확산계수D는 Winklemann의 방법으로 구할 수 있다. Winklemann의 방법에서는 유체를 직경이 아주 작은 수직관에 넣고 온도를 일정하게 유지시킨 다음, 공기를 관의 상부로 흘려보낸다. 액체 표면에서 증기의 분압이 공기흐름으로 전달, 즉 확산되며, 그 속도는 아래 식과 같다.N _{A} prime =D( {C _{A}} over {L} )( {C _{T}} over {C _{BM}} ) … (e)N_A ' : 단위면적당 분자의 확산속도 [m/(s·m ^{2})]D : 확산계수 [m^2 /s]C_A : 표면에서의 포화농도 [mol/m^3]L : 물질의 최단 이동거리 [m]C_T : 총 몰농도 (C_A + C_B) [mol/m^3]C_BM : 증기의 로그평균 분자농도 (C_BM = {C_{B`1} - C_{B`2}} OVER {ln ( C_{B`1} over C_{B`2} )}) [mol/m^3]유체의 증발을 감안할 경우, 유체 밀도rho_L [kg/m^3]를 이용해 (e) 식을 변형할 수 있다.N _{A} prime =( {rho _{L}} over {M} )( {dL} over {dt} )( {rho _{L}} over {M} )( {dL} over {dt} )=D( {C _{A}} over {L} )( {C _{T}} over {C _{BM}} ) … (f)(f) 식을 L에 대하여 정리하고 적분하면,L ^{2} -L _{0}^{2} =( {2MD} over {rho _{L}} )( {C _{A} C _{T}} over {C _{BM}} )t … (g)L_0와L 각각의 수치는 정확하게 측정할 수 없다. 하지만L-L_0의 값은 망원경의 버니어를 이용하여 측정 가능하다. 이를 이용하기 위해 (g) 식을 변형하면 아래 최종 식 (h)을 얻을 수 있다.(L-L _{0} )(L-L _{0} +2L _{0} )=( {2MD} over {rho _{L}} )( {C _{A} C _{T}} over {C _{BM}} )t{t} over {L-L _{0}} =( {rho _{L}} over {2MD} )( {C _{BM}} over {C _{A} C _{T}} )(L-L _{0} )+( {rho _{L} C _{BM}} over {MDC _{A} C _{T}} )L _{0} … (h)M : 몰질량 [g/mol]t : 시간 [s]실험방법① 아세톤을 T자관에 주사기를 이용하여 적당히 채워 넣어주었다.② 설정온도가 50℃로 맞추어져 있는 수조에 T자관을 끼워 넣어주었다.③ 신축 공기관을 T자관 한쪽에 끝에 연결해주고 Air pump의 스위치를 켰다.④ 모세관 내부의 아세톤 액체의 경계면이 잘 보이도록 렌즈의 높낮이를 조절해주었다. (현미경 상으로 매니스커스의 상하가 뒤바뀌어 보였다.)⑤ 처음 기준을 9 mm에 맞추었고 1시간 동안 10분 간격으로 액체가 움직인 거리를 기록하였다.⑥ 1시간 동안 기록을 다 한 후, 공기관을 빼주고 T자관 안에 아세톤을 제거해주었고 Air pump의 전원, 장치의 전원 모두 꺼주었다.실험결과t (Time from commencement of experiment) [ks]Liquid level (L-L0) [mm]t/(L-L0) [ks/mm]0.61.20.5001.22.10.5711.83.30.5452.44.60.5223.05.80.5173.67.00.5141){t} over {(L-L _{0} )} vs.(L-L _{0} )의 그래프를 그리고 직선의 기울기를 구하시오.x축이(L-L _{0} ), y축이{t} over {(L-L _{0} )}인 그래프를 그리고 추세선을 그으면, 추세선(직선)의 기울기는 ?0.0033ks/mm^2가 나온다.2) 위의 결과로부터 확산계수D의 값을 구하시오.※ 여기서,s는 1) 결과로부터 나온 직선의 기울기※ 아세톤의 증기압은 온도의 함수이다.50℃에서의 증기압P_V = 81.4kN/m^2이다.※ 아세톤의 밀도는 790kg/m^3, 부피는 22.4m ^{3} /kmol이며,분자량은 58.08kg/kmol이다.s = 0.0033ks/mm^2rho_L = 790kg/m^3M = 58.08kg/kmolC_T = ( {1`kmol} over {22.4`m ^{3}} )( {T _{표준}} over {T _{액체(50 CENTIGRADE )}} )=( {1`kmol} over {22.4`m ^{3}} )( {273K} over {323K} ) = 0.0377kmol/m^3C _{A} = {P _{V}} over {P _{atm}} C _{T} = {81.4`kPa} over {101.325`kPa} (0.0377`kmol/m ^{3} ) = 0.0303kmol/m^3C _{B`1} = C_T = 0.0377kmol/m^3C _{B`2} =( {P _{atm} -P _{V}} over {P _{atm}} )C _{T} = {(101.325-81.4)kPa} over {101.325`kPa} (0.0377`kmol/m ^{3} )= 0.0074kmol/m^3C _{BM} = {C _{B`1} -C _{B`2}} over {ln( {C _{B`1}} over {C _{B`2}} )}= {0.0377-0.0074} OVER {ln( 0.0377 over 0.0074 )} = 0.0186kmol/m^3∴D= {rho _{L} C _{BM}} over {2sMC _{A} C _{T}} = 3.36×10-5m^2 /s3) 온도를 다르게 하여 실험을 할 경우, 확산계수에 미치는 영향에 대하여 설명하시오.D= {1} over {3} lambda` v _{mean} … (d)(d) 식에 따르면 확산계수는 평균자유행로lambda 그리고 기체의 평균속력v_mean과 비례한다. 이때 기체 분자의 평균속력은 온도의 영향을 받게 되는데, 이는 맥스웰-볼츠만 분포 함수를 통해 확인할 수 있다.f(v)dv=4 pi ( {M} over {2 pi RT} ) ^{3/2} `v ^{2} `e ^{-M``v ^{2} /2RT} `dv … (i)M : 기체입자의 질량 [g/mol]R : 기체상수 (8.314J/mol·K)T : 절대온도 [K]맥스웰-볼츠만 분포 함수는 기체 분자 평균 속력의 삼차원 확률 분포를 나타낸 것으로, 이 분포는 기체 입자의 질량과 절대 온도에 의존한다. 그리고 기체 분자의 평균 속력은 이 맥스웰 분포 함수로부터 유도해 구해낼 수 있다.

공학/기술| 2023.03.01| 8페이지| 1,000원| 조회(413)

화학공학실험, 확산, 결과보고서, 화학공학, 확산계수, A+, T자관, 확산속도

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[화학공학실험] 유체역학 실험 예비보고서

실험제목예비 Report유체역학 실험2022년반조3월 28일실험목적실험 A (Energy losses in bends)Bends, 확대, 수축 및 게이트 밸브 등 다양한 파이프 부속물을 통과할 때 loss factor를 측정할 수 있다.실험 B (Bernoulli’s theorem demonstration)베르누이 식의 유효성을 조사하고 자 converging 또는 diverging duct에서의 일정한 흐름을 확인한다.실험 C (Osborne reynold’s demonstration)파이프 내 층류(Laminar), 천이(transitional), 난류(turbulent)의 흐름을 확인하고, 각 구간에서의 Reynolds Number를 계산한다.학번성명기기 및 초자1) Bench실험 A~C가 원활하게 진행될 수 있게 물을 공급해주는 장치(수조)이다.2) Energy losses in bends (실험 A)3) Bernoulli’s theorem demonstration (실험 B)4) Osborne reynolds’ demonstration (실험 C)이론적 배경1) 유체의 흐름유체의 흐름에는 층류, 난류 그리고 천이가 있다.층류(laminar flow)는 유체입자들이 층상 또는 판상을 이루며 매끄럽고 질서정연하게 이동하는 유동을 말한다. 층류(laminar)라는 단어는 얇게 층층이 함께 쌓인 인접한 유체 입자들의 운동으로부터 유래되었다. 기름과 같은 고점성 유체의 저속 유동은 전형적인 층류의 한 예이다.층류와 반대로 난류(turbulent flow)는 유체입자들이 무작위한 3차원 속도변동(velocity fluctuation)을 일으키며 매우 불규칙하게 이동하는 유동을 말한다. 저점성 유체의 고속 유동이 해당되며, 대표적으로 공기가 난류에 해당된다. 층류의 속도는 간단하게u로 표현할 수 있지만, 난류의 속도는 평균속도bar u에 무작위로 변동하는 세 속도 성분u',v',w'을 더해서 표현해야 한다.층류에서 난류로 변화하는 유동은 천이(transitiona 속도 (평균 유동속도) [m/s]D : 파이프의 직경(Diameter) [m]mu : (절대) 점성계수 (absolute viscosity) [kg/m·s]nu : 동점성계수 (kinematic viscosity) (점성 확산도, 운동량 확산도) [m ^{2`} /s]관성력은 질량(m), 즉rho V^2에 비례한다. 레이놀즈 수가 클수록 이러한 관성력이 점성력에 비해 압도적으로 크다는 의미가 된다. 이때는 점성력이 유체의 임의적이고 빠른 변동을 억제할 수 없어 난류가 발생한다. 반대로 레이놀즈 수가 작을수록 점성력이 이러한 변동을 억제하고 유체를 정렬시킬 수 있을 정도로 크다는 의미가 된다. (점성력이 관성력보다 큰 것이 절대로 아니다.)대체로 레이놀즈 수가 2,300 이하(Re?2,300)이면 층류, 4,000 이상(Re?4,000)이면 난류, 그 사잇값(2,300?Re?4,000)이면 천이로 구분한다. 다만 이러한 임계값, 즉 임계 레이놀즈 수는 상황에 따라 달라지는데, 표면조도(표면 거칠기), 파이프 진동, 상류 유동에서의 변동 등의 영향을 받는다. 경우에 따라 2,000, 2,100, 조건을 바꾸면 10,000 이상도 될 수 있다.3) 베르누이 식 (Bernoulli’s theorem)베르누이 식은 압력, 속도, 위치 사이의 근사적 관계식이다. 스위스 수학자 베르누이가 글로 서술하였고, 이후 그의 동료인 오일러가 방정식의 형태로 유도해냈다. 베르누이 식은 아래와 같다.{P} over {rho } + {V ^{2}} over {2} +gz=C=constant … (b)P : 유체의 압력 [N/m^2]rho : 유체의 밀도 [kg/m^3]V : 유체의 평균 속도 (평균 유동속도) [m/s]g : 중력가속도 [9.8m/s^2]z : 직교좌표 (일반적으로 수직 위 방향) [m]C : 상수식 (b)에서{P} over {rho },V^2 over 2,gz는 각각 유체의 단위 질량당 유동(압력) 에너지, 운동 에너지, 위치 에너지이다. 이 3개의 항이 유체의 단위고 유체의 속도가 느릴 때는 거리가 짧은 유동 영역에서의 마찰을 무시할 수 있다. 날카로운 파이프의 입구 혹은 파이프 중간에 설치된 밸브와 같이 유동을 교란시키는 부품이 있을 때는 혼합과 역류가 발생하기 때문에 베르누이 식이 적용되지 않는다.③ 축일(W_s)이 없어야 한다. 베르누이 식은 유선을 따라 운동하는 유체 입자의 힘의 평형으로부터 유도되었다. 따라서 펌프, 터빈, 팬 등의 기계가 유동 중에 포함되어 있으면 이들이 유선을 교란시키고 유체 입자와 에너지 상호작용을 하기 때문에 베르누이 식을 적용할 수 없다.④ 비압축성 유동(incompressible flow), 즉 밀도의 변화를 무시할 수 있어야(rho =constant) 한다. 액체이거나 속도가 마하(Mach) 0.3 미만인 기체의 경우 낮은 속도로 이동해 밀도의 변화와 압축성 효과를 무시할 수 있다.⑤ 열전달을 무시할 수 있어야 한다. 기체의 밀도는 온도에 반비례하기 때문에 가열부 혹은 냉각부처럼 온도 변화가 큰 유동에서는 베르누이 식을 적용할 수 없다.마지막으로 ⑥ 동일한 유선을 따르는 유동(along the same flow line)이어야 한다. 베르누이 식은 동일한 유선을 따라 적용되고 식 (b)에서C의 값은 유선에 따라 달라진다. 다만 유체 입자의 회전이 없을 경우에는 모든 유선의C 값이 같아지기 때문에 유선을 고려하지 않아도 된다.5) 수두(head)앞서 (3)에서 식 (b)(베르누이 식)의 각 항은 에너지를 의미한다고 언급하였다. 이러한 식 (b)의 모든 항을 중력가속도g로 나누면 다음 형태의 식을 얻을 수 있다.{P} over {rho g} + {V ^{2}} over {2g} +z=H=constant … (c)여기서 각 항은 수두(head)라고 부른다. 식 (b)의 각 항이 단위 질량당 에너지를 의미했다면, 식 (c)의 각 항인 수두는 단위 질량당 에너지를 길이 차원[m]으로 표현한 것이다. 이렇게 할 경우 베르누이 식을 구성하는 각각의 에너지 항을 길이 차원인 높이로 가시화해서 볼 에너지 손실이 발생하기 때문이다. 이러한 에너지 손실을 (3)에서 살펴본 수두에 적용해 수두 손실(head loss) 중 주 손실(major loss)(h _{L`,`major})(또는 직관 손실)이라고 부른다.또한 입구와 이음부품의 존재, 면적의 변화, 펌프 등의 기계로 인해 파이프 내에서 유선 교란이 일어나(③) 이 역시 에너지 손실을 불러오기도 한다. 이러한 손실의 크기는 주 손실(major loss)보다 작아, 부차적 손실(minor loss)(L _{"L`,`minor"})로 구분지어 말한다.그리고 주 손실과 부차적 손실의 합(h _{L`,`major} +h _{"L`,`minor"} =h _{"L`,`total"})이 바로 총 수두 손실(total head loss)(h _{"L`,`total"})이 된다. 총 수두 손실은 아래 식으로 구할 수 있다.h _{"L`,`total"} =h _{L`,`major} +h _{"L`,`minor"}= sum _{i} ^{} f _{i} {L _{i}} over {D _{i}} {V _{i}^{2}} over {2g} + sum _{j} ^{} K _{L`,`j} {V _{j}^{2}} over {2g} … (d)f : 마찰계수 [-]L : 파이프의 길이 [m]D : 파이프의 직경(Diameter) [m]V : 유체의 평균 속도 (평균 유동속도) [m/s]g : 중력가속도 [9.8m/s^2]K _{L} : 손실계수 [-]이때i는 직경이 동일한 파이프 구간을,j는 부차적 손실을 유발하는 부품을 의미한다. 손실계수K_L는 파이프의 직경, 모양, 표면조도(표면 거칠기), Reynolds 수, 기타 세부 설계 방법에 따라 달라진다.7) 확대부, 축소부, 벤드, 밸브배관 시스템에서는 유량이나 밀도, 속도, 방향 등 정량적·정성적 변화를 일으키기 위해 다양한 부품과 방법을 사용한다.우선 급격한 또는 점진적인 확대부와 축소부가 설치되는 경우가 있다. 여기서는 유체의 흐름이 표면에서 이탈(유동 박리, flow separat기 위해 사용되는 일종의 이음새이다. 엘보(elbow)라고도 부르며, 급격한 방향 전환을 일으킬 경우 유동 박리로 인해 큰 수두 손실이 발생한다. 이러한 손실을 최소화하기 위해서는 직각을 사용해 급격하게 전환을 시키기보다는, 원호를 이용해 부드럽게 방향을 바꿔주는 것이 필요하다.밸브(valve)는 수두 손실을 변화시켜 유량을 조절하는 부품이다. 밸브에는 여러 종류가 있는데, 그 중 게이트(gate) 밸브의 경우 문을 여닫듯이 작동시킨다는 특징이 있다. 밸브가 완전히 열렸을 때, 대표적으로 볼 밸브를 사용할 경우 발생하는 수두 손실은 매우 작다. 그러나 밸브가 부분적으로 닫히면 비가역 감속, 유동 박리, 고속 유체의 혼합으로 인해 손실계수는 급격하게 증가하고 손실도 커진다. 참고로 밸브의 경우 형상이 복잡하기 때문에 손실계수의 편차가 큰 편이다.8) 유량계유량계는 파이프의 유량과 평균속도를 측정할 수 있는 장치이다. 유량계의 종류, 즉 유량계에서 유량을 측정하는 방법은 여러 가지가 있다. 우선 직접적 방법이 있는데, 일정 시간 동안 용기에 저장된 유체의 체적 또는 질량을 단순하게 측정하는 것이다. 정확하게 측정만 된다면 별도의 보정이 필요하지 않지만, 특히 기체의 경우는 밀도가 매우 작기 때문에 정확한 질량유량을 측정하는 것이 어렵다. 또한 유체가 장치를 통과하면서 왕복피스톤 또는 진동판과 같은 요소를 움직여 유량을 측정하는 용적식 방법이 있다. 가정용 수도계량기나 도시가스 검침기 등이 여기에 해당된다.이번 실험에서 사용하는 벤추리 유량계는 교축 유량계에 속한다. 압력계 또는 마노미터를 이용해 압력차를 측정하고, 장치에 대한 실험적 상관식에 값을 대입해 유량 정보를 얻어내는 것이 교축 유량계의 특징이다.벤추리 유량계는 무겁고 부피가 크며 가격이 비싸다는 단점이 있다. 하지만 벤추리 유량계의 특징이라 할 수 있는 목 하류의 원추형 디퓨저에서 압력회복이 매우 잘 이뤄진다. 따라서 오피리스, 유동 노즐 등 다른 교축 유량계보다 압도적으로 총 수두 손실이 작고 측정되는

공학/기술| 2023.03.01| 10페이지| 1,000원| 조회(378)

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[화학공학실험] 기체 확산계수 측정 실험 예비보고서

실험제목예비 Report기체 확산계수 측정 실험2022년반조4월 4일실험목적확산에 대한 원리를 이해하고, 액체상에서 기체상으로 확산하는 용매의 물질 이동속도와 확산계수를 실제로 측정하여 배운 내용을 활용해본다.학번성명기기 및 초자1) 기기기체확산계수 실험 장치, 모세관(T자관), 주사기, 버니어가 달린 망원경2) 시약물, 아세톤NameFormulaMol. wt.M.P(℃)B.P(℃)ρ(g/cm3)WaterH2O18.0150.0099.9740.9970 (25℃)AcetoneC3H6O58.079-94.956.080.7902 (20℃)1) 확산확산(diffusion)은 농도차에 의해 계(system)의 한 부분에서 다른 부분으로 물질이 이동하는 현상을 말한다. 간추려 표현하면 ‘농도 기울기 때문에 생기는 질량 이동’이다. 확산은 고상, 액상, 기상 그리고 수용액 상에서 모두 일어날 수 있다. 일반적으로는 농도차에 의해 높은 농도의 계에서 낮은 농도의 계로 입자의 이동이 이뤄지며, 궁극적으로는 두 계의 농도 차이가 없어진다.2) Fick’s law물질이나 운동량과 같은 물질의 특성이 매체를 통해서 한 곳으로부터 다른 곳으로 운반되는 과정을 운반 성질이라고 한다. 일반적으로 한 성질의 유량(flux)은 그 성질과 관련된 다른 한 성질의 1차 도함수에 비례한다. 확산은 일종의 운반 성질에 해당하며, z축에 평행하게 확산되는 물질 유량은 다음과 같이 농도의 1차 도함수에 비례한다.J` PROPTO {dC} over {dz} … (a)물질의 확산은 농도 기울기를 따라 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이뤄지므로{dC} over {dz}가 음일 때J가 양의 값을 가진다. 따라서 비례관계식 (a)를 하나의 식으로 나타내려면 비례상수가 음이 되어야 하고, 이때 비례상수로는-D를 사용한다. 이상의 내용을 다 고려하면 다음의 경험식을 세울 수 있는데, (b) 식을 Fick의 확산 제1법칙(Fick’s first law of diffusion)이라 한다.J=`-D {dC} over {dz} … (b)또한 농도c가 시간t에 따라 변할 때, 그 변화는 다음과 같이 나타나는데, (c) 식을 Fick의 확산 제2법칙(Fick’s second law of diffusion)이라 한다.{dC} over {dt} =`D` {d ^{2} C} over {dz ^{2}} … (c)J : 유량 [m ^{3}/s]D : 확산계수 [m^2 /s]C : 농도(concentration)[mol/m ^{3} ]t : 시간 [s]z : 물질의 확산이 일어나는 축 방향 거리 (x,y도 가능) [m]3) 확산계수Fick’s law에서 비례상수로 사용됐던 확산 계수(diffusion coefficient)는 확산의 속도를 나타내는 양이다. 확산계수는 다음의 식으로 계산할 수 있다.D= {1} over {3} lambda` v _{mean} … (d)D : 확산계수 [m^2 /s]lambda : 평균자유행로 : 분자가 충돌 사이에 이동하는 평균거리 [m]v_mean : 평균속력 [m/s]4) 확산 속도특별히 휘발성 유체의 증기가 대기 중에서 확산할 때 확산계수D는 Winklemann의 방법으로 구할 수 있다. Winklemann의 방법에서는 유체를 직경이 아주 작은 수직관에 넣고 온도를 일정하게 유지시킨 다음 공기를 관의 상부로 흘려보낸다. 액체 표면에서 증기의 분압이 공기흐름으로 전달, 즉 확산되며, 그 속도는 아래 식과 같다.N _{A} prime =D( {C _{A}} over {L} )( {C _{T}} over {C _{Bm}} ) … (e)N_A ' : 단위면적당 분자의 확산속도 [m/(s·m ^{2})]D : 확산계수 [m^2 /s]C_A : 표면에서의 포화농도 [mol/m^3]L : 물질의 최단 이동거리 [m]C_T : 총 몰농도 (C_A + C_B) [mol/m^3]C_BM : 증기의 로그평균 분자농도 [mol/m^3]유체의 증발을 감안할 경우, 유체 밀도rho_L [kg/m^3]를 이용해 (e) 식을 변형할 수 있다.N _{A} prime =( {rho _{L}} over {M} )( {dL} over {dt} )( {rho _{L}} over {M} )( {dL} over {dt} )=D( {C _{A}} over {L} )( {C _{T}} over {C _{BM}} ) … (f)(f) 식을 적분하면,L ^{2} -L _{0}^{2} =( {2MD} over {rho _{L}} )( {C _{A} C _{T}} over {C _{BM}} )t … (g)L_0와L 각각의 수치는 정확하게 측정할 수 없다. 하지만L-L_0의 값은 망원경의 버니어를 이용하여 측정 가능하다. 이를 이용하기 위해 (g) 식을 변형하면 아래 최종 식 (h)을 얻을 수 있다.(L-L _{0} )(L-L _{0} +2L _{0} )=( {2MD} over {rho _{L}} )( {C _{A} C _{T}} over {C _{BM}} )t{t} over {L-L _{0}} =( {rho _{L}} over {2MD} )( {C _{BM}} over {C _{A} C _{T}} )(L-L _{0} )+( {rho _{L} C _{BM}} over {MDC _{A} C _{T}} )L _{0} … (h)M : 몰질량 [kg/mol]t : 시간 [s]실험방법1) 실험 전 작동순서① 수조 상부에서 25 mm까지 물을 채운다.② T자관(모세관)은 사용 전에 깨끗이 세척한다.③ 전원을 연결하고, 장치 오른쪽 끝에 있는 RCD의 레버를 올려 전원을 켠다.④ TEST 버튼을 눌러 레버 작동을 확인하고, 레버를 다시 ‘On’ 위치에 놓는다.※ TEST 버튼을 눌렀을 때, RCD 레버가 움직이지 않을 경우 장치를 가동하면 안 된다.⑤ 히터 전원을 켜고, 온도조절기의 온도를 50℃로 설정한다.※ 온도조절기의 표시 온도는 일반적으로 수조의 온도를 보여주므로 현재의 설정온도를 표시하려면 ‘SET’키를 눌러야 한다. 단, 장치의 손상을 막기 위하여 설정 온도는 60℃ 이상으로 하지 않는다.⑥ 수조의 온도가 50℃까지 가열되고 ±1℃ 범위에서 조절되는지 확인한다.⑦ 공기 펌프를 가동하고, 신축관의 끝으로 공기가 나오는지 확인한다.2) 실험방법① T자관에 주사기를 이용해 아세톤을 35 mm 정도 채운다. T자관은 수조 상부의 앞쪽 패킹에 설치하며, 장착 시 패킹을 과도하게 조이지 않도록 주의한다.② T자관의 상부가 너트 상부에 머물도록 T자관을 주의하여 삽입한다.③ 신축 공기관을 T자관의 한쪽 끝과 연결하고, 망원경이 설치되면 대물렌즈가 물탱크로부터 20~30 mm 정도 떨어지도록 조절한다.④ T자관이 보이도록 망원경의 수직 높이를 조절한다. 만일 T자관이 보이지 않으면 대물렌즈와 물탱크 사이의 거리를 조절한다.⑤ 모세관 내부의 액체 표면 경계면이 깨끗하게 잘 보이도록 대안 렌즈를 조절한다.

공학/기술| 2023.03.01| 6페이지| 1,000원| 조회(289)

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