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반응열실험 <실험 결과 보고서>

REPORTa. 실험 제목: 반응열의 측정과 Hess의 법칙반응(1)반응(2)반응(3)250ml 삼각플라스크 (g)121.7123118.9고체 NaOH (g)222중화된 용액 + 플라스크 (g)327.8322.9313.5중화된 용액 (g)206.1199.9194.6용액 온도(℃)염산용액 18.5℃물 23℃염산 + 수산화나트륨용액 20℃중화용액 최고온도24℃26℃24℃상승한 온도 （℃）5.534b. 실험 결과 NaOH(s) +H ^{+}(aq) +C LITER ^{{} _{-}}(aq) →H _{2} O(l) +Na ^{+}(aq) +Cl ^{{} _{-}}(aq)용액에 의해 흡수된 열량: 4.18J/gTIMES 206,1gTIMES 5.5℃=4738.239J삼각플라스크에서 방출된 열량: 0.85J/gTIMES 121.7gTIMES 5.5℃=568.9475J반응(1)에서 방출된 열량: 4738.239J+568.9475J=5307.1865JNaOH 1몰당 반응열TRIANGLE H1: 5307.1865J/0.05mol=106143.73J/mol NaOH(s)+H _{2} O(l) →Na ^{+}(aq) +OH ^{{} _{-}}(aq)용액에 의해 흡수된 열량: 4.18J/gTIMES 199.9gTIMES 3℃=2506.746J삼각플라스크에서 방출된 열량: 0.85J/gTIMES 123gTIMES 3℃=313.65J반응(2)에서 방출된 열량: 2506.746J+313.65J=2820.396JNaOH 1몰당 반응열TRIANGLE H2: 2820.396J/0.05mol=56407.92J/molNa ^{+}(aq) +OH ^{{} _{-}}(aq) +H ^{+}(aq) +C LITER ^{{} _{-}}(aq) →H _{2} O(l) +Na ^{+}(aq) +Cl ^{{} _{-}}(aq)용액에 의해 흡수된 열량: 4.18J/gTIMES 194.6gTIMES 4℃=3253.712J삼각플라스크에서 방출된 열량: 0.85J/gTIMES 118.9gTIMES 4℃=404.26J반응(3)에서 방출된 열량: 3253.712J+404.26J=3657.972JNaOH 1몰당 반응열TRIANGLE H3: 3657.972J/0.05mol=73159.44J/molTRIANGLE H1=TRIANGLE H2+TRIANGLE H3106143.73J/mol!= 56407.92J/mol+73159.44J/molTRIANGLE H2+TRIANGLE H3와TRIANGLE H1는 23423.63J/mol차이남.c. 고찰이 실험은 Hess의 법칙을 확인하는 실험이었다. 화학 반응에서 생기는 열량 보존 법칙인 Hess의 법칙은 화학반응에서 반응열은 그 반응의 시작과 끝 상태만으로 결정되며, 도중의 경로에는 관계하지 않는다는 법칙이다. 따라서 이 실험에서 반응(1)에서의 엔탈피는 반응(2)와 반응(3)의 합과 같아야 한다. 하지만 실험 결과 반응(2)와 반응(3)의 합은 반응(1)의 값보다 더 크게 나왔다. 이러한 결과가 나온 이유를 생각해보면, 완전한 단열상태로 실험을 할 수 없었기 때문에 열 손실이 발생했을 가능성이 크다. 그래서 온도차에서 오차가 발생했을 것이다. 또한 최종온도를 더 이상 온도가 올라가지 않을 때의 온도를 최고점으로 놓고 측정을 하는데 우리가 측정한 온도가 최고점이 아닐 수도 있다. 그리고 고체 수산화나트륨을 공기 중에 놓아두면 습기를 흡수하는 성질을 갖고 있는데, 실험할 때 이러한 성질을 생각하지 않고 실험을 하였다. 그러다 보니 공기중에 노출되어 있는 시간이 길었고 이러한 과정에서 수산화나트륨이 습기를 흡수하여 질량이 증가했을 수도 있다. 이러한 이유들로 인해 정확한 값을 구할 수 없어 오차가 생기게 되었다.

공학/기술| 2017.11.12| 3페이지| 1,000원| 조회(234)

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유량계수 결과 <실험#4 결과 보고서>

REPORTa. 실험 제목: 유량계수 측정b. 실험 결과VenturiOrifice유량(L/m)최초 높이(cm)h1(cm)h2(cm)h1-h2(cm)h1(cm)h2(cm)h1-h2(cm)1515.515.514.5115.514.31.227.5181817117.8161.831014.514.812.52.314.811.33.5412.514.51510.84.214.58.5651515.316.797.716.5610.5Q(m ^{3} /s#)h(m)A1(m ^{2})A2(m ^{2})g(m/s ^{2})C(유량계수)18.333 TIMES 10 ^{-5}0.010.00053090.000201069.80.866420.0001250.010.00053090.000201069.81.299730.0001666670.0230.00053090.000201069.81.142740.0002083330.0420.00053090.000201069.81.057050.000250.0770.00053090.000201069.80.9367Q(m ^{3} /s#)h(m)A0(m ^{2})g(m/s ^{2})C(유량계수)18.333 TIMES 10 ^{-5}0.0120.0003149.80.547220.0001250.0180.0003149.80.670230.0001666670.0350.0003149.80.640940.0002083330.060.0003149.80.611850.000250.1050.0003149.80.5550

공학/기술| 2017.11.12| 3페이지| 1,000원| 조회(79)

실험보고서, 결과 보고서, 유량계수, 유량계수 측정

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다단식 연속증류 결과 <실험 결과 보고서>

REPORTa) 실험제목: 다단식 연속증류e) 실험 결과① 검량선 작성이를 이용하여 top product와 bottom product의 mol%를 구하면 각각 3.98, 0.33② 조작선 작도f) 고찰조작선을 작도하여 구한 이론단수는 5단이었다. 실제단수는 7단이기 때문에 단효율은 71.4%가 된다. 최소 환류비를 계산해보면 원료공급선과 평형곡선이 (0.5,0.7)에서 만나므로 0이 된다. 그래프를 보면 조작선이 평형선보다 아래에 위치하는데 이것은 증류가 액상에서 기상으로 물질전달이 이뤄지므로 평형일 때와 비교하여 액상에서의 A성분의 몰분율이 기상에서의 A성분의 몰분율보다 크다는 것을 보여준다. 또한 원료 공급단의 위치도 확인할 수 있었다, 원료 공급단의 위치가 중요한 이유는 공급단이 최적 공급단보다 위나 아래에 위치하게 되면 최적 공급단의 경우보다 더 많은 평형 접촉을 가져야만 효과적인 분리가 일어나게 되는 경우가 발생하게 된다. 그렇게 되면 불필요하게 많은 단의 수가 필요하게 된다. (농축부의 조작선의 기울기는 R{}_{D}가 증가함에 따라 계속 증가한다. R{}_{D}가 무한대가 되면 L+V가 되며 그 때 기울기는 1이 된다. 이렇게 되면 조작선은 x=y선과 일치하게 되며 이때 최소 단수를 가지게 된다. 이와 반대로 환류비가 감소하게 되면 그에 따라 단수가 점점 증가하게 된다.)증기는 탑을 따라 올라감에 따라 휘발성이 큰 성분인 A가 농축이 되고 액체는 아래로 내려감에 따라 A를 빼앗긴다. 따라서 두 상에서 A의 농도는 탑의 높이에 따라 증가한다. 이번 실험에서는 휘발성이 높은 물질로는 에탄올을 사용하고 낮은 물질로는 증류수 사용하여 실험을 진행하였다. 실험 과정에서 가열되어 물질이 끓는 것을 관찰할 수 있었다. 여기서 휘발성이 높은 에탄올은 증기가 되어 각 단에서 액체거품을 거슬러 올라감으로써 접촉을 최대화하며 연속적인 접촉을 통해 분리효율을 높이게 된다. 이로 인해 단의 개수가 많을수록 효율이 높게 될 것이라고 생각 할 수 있다. 이러한 현상으로 인해서 탑의 상부로 올라갈수록 휘발성이 높은 에탄올의 농도는 증가하고 휘발성이 낮은 증류수는 아래로 내려감에 따라 그 농도가 증가한다는 것을 알 수 있다.

공학/기술| 2017.11.12| 3페이지| 1,000원| 조회(557)

실험보고서, 결과보고서, 다단식 연속증류, 실험 결과 보고서

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cstr <실험 결과 보고서>

REPORTa. 실험 제목: 직렬 교반 장치b. 실험 결과1) 실험 1- 계단 추적자 방법에 따른 3개 탱크의 변화와 응답속도 측정Flow rate from tank A=200cc/min/ Flow rate from tank B= 100cc/min (교반○)TIME(min)T1T2T*************3930**************************846454621464646? 시간에 따른 농도변화의 응답속도을 전도도값을 얻어서 그래프로 그려본다.? 얻어지는 결과그래프의 형태에 대하여 논의하고 이론에 의한 것과 비교하여 설명해보라.이론값 그래프를 보면, S자 형태의 지수곡선을 보이는 것과 단계주입변화 이후 전달지연 때문에 천천히 늘어지는 응답결과를 보이지만 최종적으로는 초기의 입력농도 값에 이르는 것을 확인할 수 있는데 실험값을 통해 나타낸 그래프와 비교해보았을 때도 비슷한 곡선을 띄는 것을 확인할 수 있다. 또한 실험 결과 그래프를 통해 전도도값이 빠르게 증가하는 것을 확인할 수 있고, 일정 시간에 다다르면 세 개의 탱크의 전도도 값이 같아지는 것도 알 수 있다.2) 실험 2- 펄스 입력에 따른 3개 탱크의 변화와 응답속도 측정 (교반○)Flow rate from tank A=200cc/minFlow rate from tank B=100cc/mintime(min)T1T2T3**************************1*************1*************1***************************************1*************1**************************82041217? 충격주입 전, 중, 후 각각의 3개의 탱크내의 용액 전도도를 시간에 따라 그래프로 표시하라.? 이론적인 원리와 실험에 의한 곡선 모양에 대하여 논의하라.펄스 입력인 경우에도 초기에 전도도값이 빠르게 증가하는 것을 알 수 있다. 또한 이론대로라면 충격크기가 끝난 이후 지수감쇠 곡선이 나타나야하는데 실험 결과 이론값과 마찬가지로 충격 이후 전도도가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.3) 실험3- 주입유량변화에 따른 3개 탱크의 변화와 응답속도 측정Flow rate from tank A=200cc/minFlow rate from tank B=200cc/mintimeT1T2T*************4*************26*************187*************248*************30685966Flow rate from tank A=100cc/minFlow rate from tank B=300cc/mintimeT1T2T*************6*************273*************8889*************929698? 다양한 유량변수에 대하여 첫 번째 탱크에서 시간과 전도도계의 관계식을 나타내도록 그래프를 표시하라.? 각 유량변화에 대한 시상수는 t=0에서의 각 곡선의 기울기이다. 시상수(T)를 결정하고 각 유량에 반비례함을 확인하라.그래프를 통해 유량이 작을수록 시상수T값이 큰 것을 확인할 수 있었다.③ 이론 관계식으로 얻어진 편차와 실험 결과를 비교 토의하라.T=부피/유량이므로 100cc/min일 때 T=6, 200cc/min 일 때, T=3, 300cc/min일 때, T=2이다.즉, 유량이 커질수록 시상수는 감소하는데, 실험 결과 100cc/min→약 20이고 200cc/min→약 12, 300cc/min→약 6의 시상수를 가졌다. 그러므로 이론값과 시상수의 차이는 크지만 유량수와 시상수의 반비례관계를 알 수 있다.④ 탱크 2, 3번에서도 연속적으로 유량의 영향을 볼 수가 있다. 이러한 곡선을 이용해 이론적인 원리들과 비교해보라.탱크 2탱크 3각 탱크의 그래프를 살펴보면 전달지연으로 인해 약간의 전도도 차이만 있을 뿐 그래프는 비슷한 형태를 띤다. 즉, 유량이 클수록 전도도가 크다는 것을 알 수 있다. 이유를 생각해보면 유량이 클수록 HCl의 공급이 빠르기 때문에 이온의 농도가 높아져 전도도가 높아지는 것을 생각해볼 수 있다. 이러한 현상이 일어나다 어느 시간에 다다르면 농도가 일정해지는 구간이 나타날 것이다.c. 고찰-오차의 원인1. 탱크를 세척하는 과정에서 완전히 세척하지 못해 불순물이 남아있어서 오차가 생길 수 있다.2. CSTR은 정상상태에서 운전되며 완전히 혼합된다고 가정된다. 즉 반응기 내의 모든 점에서 모든 변수들의 값이 동일하다. 그러나 아무리 반응기의 용기가 작고 mixing을 빠르게 해주었다 하더라도 실제로는 이상적으로 혼합될 수 없고, 반응기 내에 혼합이 되지 않는 부분이 생겨 지점마다 농도가 다를 수 있다. 이러한 이유로 오차가 발생할 수 있다.3. 탱크의 전도도를 측정할 때 동일한 시간에 측정할 수 없었기 때문에 이 과정에서 전도도가 달라질 수 있어서 오차가 생긴다.4. 실험 2를 하던 중에 교반속도를 올렸던 것과 초반에 유량속도가 줄었던 것을 확인하지 못하고 실험을 진행했던 것이 결과에 영향을 주었을 수도 있다.

공학/기술| 2017.11.12| 6페이지| 1,000원| 조회(416)

실험보고서, 결과보고서, CSTR, 실험 결과 보고서, 직렬 교반 장치

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이중관 열교환기 <실험 결과 보고서> 평가A좋아요

REPORTa) 실험제목: 이중관 열교환기e) 실험 결과-측정한 data와 계산한 효율효율= {뜨거운`유체의`입구온도-뜨거운`유체의`출구온도} over {뜨거운`유체의`입구온도-차가운`유체의`입구온도}1)병류고온유체저온유체효율유량(LPM)입구온도출구온도유량(LPM)입구온도출구온도46554420300.24446551820260.31186559420330.1332)향류고온유체저온유체효율유량(LPM)입구온도출구온도유량(LPM)입구온도출구온도46857420320.2*************.3286760420340.1494LPM=0.066kg/s 8LPM=0.133kg/s-열전달 속도(q) 구하기q= {dot{m}} _{h} C _{ph} (T _{ha} -T _{hb} )= {dot{m _{c} C _{pc} (T _{cb} -T}} _{ca} ) (C _{ph`} ,C _{pc}=1kcal/kg·℃로 두고 계산)1) 병류고온유체저온유체유량(LPM)q(kcal/s)유량(LPM)q(kcal/s)40.72640.6640.92480.79880.79840.8582) 향류고온유체저온유체유량(LPM)q(kcal/s)유량(LPM)q(kcal/s)40.72640.79241.05680.93180.93140.924-총괄 열전달계수 구하기(내부관 기준)U _{i} = {q} over {A _{i} TRIANGLE T _{L}}TRIANGLE T _{L} = {TRIANGLE T _{2} - TRIANGLE T _{1}} over {ln( TRIANGLE T _{2} / TRIANGLE T _{1} )}{dot{q}} = {q _{h} +q _{c}} over {2}A_{ i}= pid _{ i}L=706.9cm ^{2}1) 병류TRIANGLE T _{1} =T _{ha} -T _{ca} `````````` TRIANGLE T _{2} =T _{hb} -T _{cb}dot { q}(kcal/s)TRIANGLE T _{L}U _{i}(kcal/s·cm ^{2}·℃)0.69333.412.934TIMES 10 ^{-5}0.86134.033.579TIMES 10 ^{-5}0.82834.643.381TIMES 10 ^{-5}2) 향류TRIANGLE T _{1} =T _{hb} -T _{ca} `````````` TRIANGLE T _{2} =T _{ha} -T _{cb}dot { q}(kcal/s)TRIANGLE T _{L}U _{i}(kcal/s·cm ^{2}·℃)0.75936.502.942TIMES 10 ^{-5}0.99438.323.669TIMES 10 ^{-5}0.92636.393.6TIMES 10 ^{-5}f) 고찰측정한 결과 향류에서의 로그평균온도차와 효율이 병류에서보다 더 큰 것을 확인할 수 있었다. 그 이유는 향류의 경우 차가운 유체가 도달할 수 있는 온도는 뜨거운 유체의 제일 높은 온도 근처까지 가능하기 때문이다. 그렇기 때문에 주어진 열전달을 달성하기 위해 작은 표면적을 필요로 해서 열교환기에 있어서는 향류로 배열하는 것이 효과적이다. 병류의 경우는 향류와 반대로 열 교환 면적이 크기 때문에 조절이 용이해서 미세한 온도조절이 필요할 때 사용되어진다. 구한 효율에서 약간의 오차가 있었으나 정상상태에서 온도를 측정하는 것이 어려워서 온도변화 폭이 적은 상태를 정상상태로 가정하여 측정한 것과 유량조절계로 정확한 유량을 설정하는 데에 한계가 있었다는 점을 감안하면 꽤 괜찮은 결과를 얻었다고 생각한다.그리고 유량이 증가하면 효율이 증가하고, 총괄 열전달계수도 증가하는 것을 알 수 있었다. 즉, 총괄 열전달계수가 증가하면 효율도 증가할 것이다. 실험 결과 효율이 더 놓은 향류의 총괄 열전달계수가 더 높은 것을 확인하였다. 그렇기 때문에 총괄 열전달계수는 열교환기의 효율을 높이는 데 중요한 고려 조건이다. 총괄 열전달계수는 원통벽에 의해 분리된 유체 사이의 전도저항과 대류저항을 고려함으로써 결정되는데 더 정확한 값을 얻으려면 오염계수를 고려해주는 것이 좋다. 왜냐하면 일반적인 열교환기의 표면은 작동하는 동안에 유체의 불순물과 녹의 생성, 유체와 벽면 사이의 다른 반응에 의해 오염되기 쉽기 때문이다. 표면에 막 또는 스케일이 지속적으로 침전되면 유체 사이의 열전달에 대한 저항은 크게 증가 될 것이다. 따라서 오염계수를 도입하여 더 정확한 총괄 열전달계수를 구할 수 있다.

공학/기술| 2017.11.12| 3페이지| 1,000원| 조회(2,665)

실험보고서, 결과보고서, 이중관 열교환기, 실험 결과 보고서, 고온유체, 저온유체

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