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  일반물리학실험 | 전류 천칭 TIP 균일한 외부 자기장 내에서 도선에 전류가 흐를때 전류도선이 받는 힘(자기력)을 측정하여 자기력, 전류, 도선의 길이, 자기장의 세기의 관계를 살펴보고 전동기와 발전기의 원리를 이해한다. 전류천칭의 원리 자기장 내에서 전류가 흐르는 도선은 보통 자기력이라고 불리는 힘을 받는다. 이 힘의 크기와 방향은 다음의 4 개의 변수, 즉, 전류의 크기(I), 자기장 내의 도선의 길이(L), 자기장의 세기(B), 그리고 자기장과 도선이 이루는 각(θ)에 의하여 결정된다. 이 자기력은 벡터 크로스 곱에 의해 다음과 같이 쓰여진다. Fm = IL×B Fm의 크기만을 표시하면 Fm = ILBsinθm으로 주어진다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) [그림]과 같이 전체 실험장치를 구성한다. 측정하고자 하는 전류도선의 .. Engineering/물리학 2022. 8. 14.

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  유기화학실험 | 커피로부터 카페인의 분리 TIP 유기화합물을 분리, 정제하는 방법 중 하나인 추출법을 통해, 커피로부터 카페인을 분리해 봄으로서, 원리와 방법을 이해한다. 두 가지 이상의 물질이 섞여 있는 혼합물 속에서 특정한 물질을 용해할 수 있는 용매를 사용하여 성분을 분리해 내는 방법을 ‘추출’이라 한다. 이 경우 산-염기 혹은 킬레이트 생성 등의 화학반응을 이용하거나 혹은 단순히 용해도 차이만을 이용할 수도 있다. 고체에서 추출하는 경우를 고-액추출(固液抽出), 액체에서 추출하는 경우를 액-액추출(液液抽出)이라 하며, 고-액추출을 침출(浸出)이라 할 때도 있다. 실험실에서는 각종 분리·정제·분석 등에 이용되는데, 고체에서 추출하는 데는 속슬렛(Soxhlet) 추출기, 액체에서 추출하는 데는 분액깔때기 등을 사용한다. 용매로는 물·알코올·.. Chemistry/유기화학 2022. 8. 14.

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  현대물리학실험 | 광전효과를 이용한 Planck 상수 측정 TIP 광전관에 여러 가지 파장의 빛을 조사하고 각각의 경우에 저지 전압을 측정함으로써 Planck 상수를 구한다. 광전 효과 1900년 플랑크는 복사에너지가 띄엄띄엄 떨어진 에너지값을 갖는 덩어리, 즉 광(양)자의 형식으로만 존재할 수 있다고 발표했다. 그로부터 5년 후인 1905년 아인슈타인(A. Einstein)이 상대성 이론에 관한 그의 첫 논문을 발표한 해에 광전이론, 즉 상대성 이론에 관한 그의 첫 논문을 발표한 해에 광전이론, 즉 금속표면에 파장이 짧은 빛을 조사하면 그 금속면으로부터 전자(광전자)가 튀어나오는 현상을 설명하기 위해서는 공간을 자유롭게 날아다니는 광자의 존재가 필요하다는 이론을 발표했다. 광전효과를 이해하기 위해서는 빛의 본성이 파동이라는 종래의 고정된 사고에서 벗어나 빛도 .. Engineering/물리학 2022. 8. 13.

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  일반물리학실험 | 강체의 단진동 TIP 단진동하는 강체의 진동 주기를 측정하여 중력 가속도 g값을 구한다. 돌림힘 문의 한쪽 끝이 점 O에서 경첩에 달려 있는 조감도, 그림을 보자. 점 O를 지나고 지면에 수직한 축에 대하여 회전이 자유롭다. 그림처럼 힘 f는 문 바깥쪽 가장자리에 작용할 때 쉽게 반시계 방향으로 회전한다. 이것은 문의 회전 효과가 상당히 크다는 것을 의미한다. 반면 동일한 힘이 경첩에 보다 가까운 점에 작용한다면 문에 대한 회전효과는 보다 작을 것이다. 어떤 축에 대해 물체를 회전시키는 힘의 능력은 돌림힘, τ라고 불리는 양으로 측정된다. 힘 F에 의한 돌림힘은 다음과 같은 크기를 갖는다. τ = Fd 이 방정식에서, τ(그리스 문자 타우)는 돌림힘이고, 거리 d는 힘 F의 지렛대 팔(또는 모먼트 팔)이다. 지렛대 팔.. Engineering/물리학 2022. 8. 12.

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  응용수리학 및 실험 | 비에너지 곡선 TIP 실험용 개수로를 이용하여 매닝(Manning)의 평균유속공식을 이용하여 평균조도계수를 결정하고, 수심과 유량을 측정하여 비에너지 곡선을 작성한 후 한계수심을 결정한다. 이를 이론적으로 계산한 한계수심과 비교한다. 개수로 내의 정상 등류(steady uniform flow)란, 흐름의 특성이 시간에 따라 분별이고 공간적으로 변화하지 않는 흐름을 뜻한다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 자를 이용하여 개수로의 폭을 측정한다. 2) 개수로의 경사를 설정 한다. 3) 수로에 물을 흘려서 유량을 설정 한 뒤 정상 등류 상태가 될 때까지 잠시 기다린 뒤에 정상 등류에 도달 했다고 판단되면 수심을 측정 한다. 4) 수로 경사와 유량을 변화시켜 3)의 실험을 반복한다. (조도계수 n을 계산하기 위한 자료) 5).. Engineering/건축 | 토목 | 수리 공학 2022. 8. 12.

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  물리화학실험 | 가스의 임계점 TIP 1. 일반적으로 기체는 그 임계온도보다 훨씬 높은 온도에 있으면 이상기체로서의 성질에 가까워져 보일-샤를의 법칙 pV=nRT를 만족하게 된다. 2. 실제 가스에 대한 여러 상태 열방정식이 있는데, 본 실험에서는 van der Waals 방정식을 선택해서 ethane, sulphur hexafluoride의 PVT-Data를 측정하여 van der Waals 상수를 결정하고자 한다. 가스의 PVT 거동은 가끔 이상기체 상태방정식(법칙) (PV=nRT)에 따르는 것으로 간주된다. 그러나 높은 압력과 낮은 온도에서 모든 실제 가스는 이상기체 법칙으로부터 다소 넓은 편차를 보인다. 실제 가스에 대한 상태 열방정식을 만들기 위하여 몇 가지 접근 방법이 있었다. (EX. van der Waals 방정식, B.. Chemistry/물리화학 2022. 8. 10.

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  유체역학실험 | 제트에 의한 충격 압력을 받는 유체의 흐름으로부터 기계적인 일을 얻는 방법 중의 하나가 바로 고속의 제트가 미치는 압력을 이용하는 것이다. 물 제트(water jet)는 터빈(turbine)의 바퀴(wheel)에 달려있는 날개(vane)를 치게 된다. 날개의 표면에 의해 물 제트의 방향이 바뀌게 되면 분사된 유체에는 운동량(momentum)의 변화가 발생하게 되고 이 운동량의 변화량만큼 날개는 물리적인 힘을 받게 된다. 이 운동량의 변화량이 바로 충격량이고, 날개가 받은 충격량으로 인해 터빈이 회전하면서 기계적인 일을 하게 된다. 이 동력은 발전기에 의해 다시 전기에너지로 변환하게 되는 것이다. 이와 같이 제트의 충격 원리를 이용하여 발전하는 수차(water turbine)는 90%의 효율로 약 10만 kW 이상의 출력을.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2022. 8. 10.

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  수리학실험 | 연직 오리피스(Flow Through an Orifice) 오리피스(orifice) 수로의 측벽 또는 저면에 설치되어 물이 가득차 흐르는 규칙적인 유출구를 말하며 수량을 측정하거나 조절하기 위해 사용된다. 오리피스의 종류에는 작은 오리피스, 큰 오리피스, 수중 오리피스, 관 오리피스가 있으며 본 실험에서는 연직 오리피스(flow through an orifice)를 다루게된다. 연직 오리피스는 물이 실험장치를 통해 흐를 때 유량은 이상유체 가정 하에서의 값보다 상당히 작아지게 된다. 이와 같은 유량의 감소는 오리피스 수맥의 수축현상으로 인해 에너지 손실이 발생할 뿐 아니라 유속분포가 균등하지 않기 때문에도 일어난다. 이러한 연직 오리피스 즉, 수조의 밑바닥에 설치된 예연공(sharp edged orifice)을 통해 대기 중으로 물을 방출할 때 유량의 감소, 수.. Engineering/건축 | 토목 | 수리 공학 2022. 8. 10.

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  일반물리학실험 | 물의 기화열과 융해열의 측정 TIP 열량계에 물을 넣고 일정량의 수증기 혹은 얼음을 추가한 다음 온도변화를 측정해서 물의 기화열 및 융해열을 측정한다. 물질의 상태 변화는 두 가지의 큰 특성을 가지고 있는데, 첫째가 특정 온도에서의 급작스런 상태변화이고, 둘째는 상태변화 시에는 순물질의 경우 온도 변화가 없다는 점이다. 물의 경우 융해열은 80㎉/kg이고, 기화열은 540㎉/g이다. 이러한 상태의 변화에 필요한 에너지를 숨은열(잠열)이라고 한다. 실험 방법 1. 물의 기화열 측정 1) 열량계가 빈 상태에서 뚜껑과 온도계를 설치한 후 전체의 질량을 측정한다. 2) 열량계가 반 쯤 차도록 찬물을 넣고 물과 온도계의 전체의 질량을 측정하여 넣은 물의 질량 mw를 구한다. 그런 다음 온도계를 보면서 열평형이 되기를 기다린 후에 온도를 잰다.. Engineering/물리학 2022. 8. 10.

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  일반물리학실험 | 자기유도(전류천칭) TIP 자기장 내에 있는 전류가 흐르는 도선이 받는 힘의 크기를 측정한다. 실험 방법 1. 전류와 힘의 관계 1) 실험장치를 꾸민다. 이때 전류경로가 가장 긴 것을 사용한다. 2) 실험장치와 전자저울의 수평을 잡는다. 3) 자석묶음을 전자저울 위에 놓는다. 4) 전자저울의 용기버튼을 눌러 자석묶음이 전자저울에 올려 있는 상태를 0.00g으로 맞춘다. 5) 전류가 0.50A가 흐르도록 전원공급장치를 조정하고, 이때의 무게를 측정하여 “자기력”칸에 기록한다. 6) 전류를 0.50A씩 증가시켜 3.00A가 될 때까지 과정 (5)를 반복한다. 7) 전류(x축)와 자기력(y축)의 그래프를 그린다. 2. 도선의 길이와 힘의 관계 1) 실험장치를 꾸민다. 2) 실험장치와 전자저울의 수평을 잡는다. 3) 자석묶음을 전.. Engineering/물리학 2022. 8. 7.

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  일반물리학실험 | 전류천칭 측정 TIP 전류가 흐르는 도선이 자기장 속에서 받는 힘을 척정해 자기장 또는 자기유도 B를 구한다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 솔레노이드 코일과 전류천칭을 [그림2]와 같이 배치한다. 전류 천칭의 받침못을 닦는다. 2) 전류 환선(ABCD)가 수평이 되도록 조정나사로 조장하고, 그림과 같이 회로를 꾸민다. 3) 자기장을 만드는 솔레노이드 코일에 2.5A의 전류를 흘린다. 4) 전류 천칭에 1A의 전류를 흐르게 하면, BC부분이 솔레노이드가 만든 자기유도에 의해 하향력을 받는다. 5) Rider를 이용해 수평이 되게 올려 놓는다. 6) Rider의 길이와 전류 천칭의 전류값을 측정한다. 7) 전류 천칭의 값을 1.5A, 2A, 2.5A로 변화시켜가며 실험을 반복한다. 8) 솔레노이드 코일에 2.8A의 전.. Engineering/물리학 2022. 8. 6.

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  단위조작실험 | Orifice meter & Ventury meter TIP 유량을 측정하는 방법으로 여러 측정도구가 사용되고 있는데, 이 실험에서는 유량의 측정 방법 중 Orifice meter와 Venturi meter에 대해 알아보고, 유량공식의 유도과정을 이해하며 Bernouli식으로부터 마찰손실을 구해본다. 실험장치 Orifice meter와 Ventury meter를 이용하여 유체의 유동, 유체의 속도 그리고 유체의 상수를 관찰할 수 있다. 관로로 유체가 흐를 때 일어나는 현상(속도증가, 압력감소)을 측정하여 유속과의 상관관계와 유량계수를 구할 수 있다. Renolds number는 유체의 상수의 변화에 의존하며, 유체의 상수와 Renolds number는 비례관계에 있다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) Head Tank에 물이 넘치지 않을 정도로 채우고 Co.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2022. 8. 6.

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  화학공학실험 | 오리피스 미터를 통한 유량측정 TIP 유체의 흐름이 갑자기 축소되는 관 Orifice 에 유체가 흐를 때 유속의 변화에 따른 유체의 특성과 유량측정 방법을 이해하고, 이를 직접 측정해 봄으로써 그의 조작기능과 역학관계를 익힌다. 차압식 유량계의 측정원리 및 특징 1. 측정원리 : 비압축성 유체가 관내를 난류하지 않고 마찰도 없고 외부와도 에너지의 교환이 없는 것으로 하고 중력만이 외력으로서 일한다고 하면 관내의 임의점에서 베르누이 정리가 성립한다. 2. 특 징 : 차압방식은 구조가 간단하며 가동부가 거의 없으므로 견고하고 내구성이 크며 고온, 고압, 과부하에 견디고 압력손실도 적다. 구조가 간단하므로 상사법칙의 적용이 되고 임의의 유체에서 교정한 값을 Reynolds number의 보정에 의해 타의 유체에도 사용할 수 있다. 사용법이.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2022. 8. 5.

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  유기화학실험 | 얇은 막 크로마토그래피 (TLC) 얇은 막 크로마토그래피(TLC)는 소량의 유기화합물의 혼합물을 신속히 분리, 확인하는데 사용되는 중요한 기술이다. 이 방법은 전개시간이 짧고, 고온에서 전개가 용이하며 그리고 확인시약의 적용범위 매우 넣은 특징이 있다. 본 실험에서는 유기화합물인 알리자린 옐로우, 메틸렌 블루, 페놀 레드를 TLC를 하여 3개의 시료와 3개의 시료를 혼합한 혼합물을 TLC판에 전개시키고 Rf값을 구해보자고 한다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 암모니아수 15㎖를 피펫으로 따서 비커에 옮긴 후 증류수를 100㎖될 때 까지 부어서 2M 암모니아 용액을 만들었다. 2) 홀 피펫을 이용해 1-부탄올 60㎖, 에탄올과 2M 암모니아 용액을 각각 20㎖ 따서 삼각플라스크에 넣고 충분히 흔든 뒤 메스실린더에 넣었다. 3) 완성된 용.. Chemistry/유기화학 2022. 8. 5.

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  일반물리학실험 | 자기유도 측정 TIP 1. 전류가 흐르는 도선 주위에는 자기장이 생성되고, 자기장 내에 전류가 흐르는 고리 도선을 넣으면 도선은 토크를 받는다. 즉 전류가 흐르는 도선 사이에는 토크가 작용하는 것이다. 2. 본 실험에서는 직류 전류가 흐르는 솔레노이드의 자기장 안에 전류가 흐르는 고리 도선을 넣고 도선이 받는 토크를 측정하였다. 그리고 이를 통해 토크의 방향을 확인하고, 토크의 자기장, 전류에 대한 의존성을 알아보았다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 솔레노이드를 직류 이중 전원 장치의 한 쪽에 연결한다. 2) 전원 장치의 스위치를 켜고 전류계가 특정 값을 가리키게 한다. 3) 솔레노이드 안에 전류 천칭을 전류가 흐르는 쪽이 들어가게 놓는다. 4) 전류 천칭이 솔레노이드와 닿지 않고, 수평을 유지하도록 조정한다. 5).. Engineering/물리학 2022. 8. 5.

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  일반화학실험 | 얇은 막 크로마토그래피 TIP 얇은 층 크로마토그래피에 의한 색소의 분리를 통하여 크로마토그래피의 종류와 원리의 개념을 이해한다. 얇은 막 크로마토그래피 박층 크로마토그래피라고도 한다. 유리판에 셀룰로오스 분말이나 산화알루미늄과 같은 얇은 막을 입힌 것을 사용한다. TLC기판의 물질은 이동상인 용매와 고정상인 흡착물질에 의해 경쟁이 일어나 분리된다. 이동거리는 고정상과 이동상에 따라 물질마다 고유의 값을 갖는다. 상당히 작은 화합물까지도 검출할 수 있으며 시료에 따라 지지체를 골라 쓸 수 있으며 이온 교환성을 지닌 물질을 지지체로 사용할 수도 있다. 종이크로마토그래피에 비해 전개 시간이 짧고 분리 능률이 양호하며 강한 염기나 강렬한 시약 등을 발색시약으로 사용할 수 있다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 적색 40호, 황색 5.. Chemistry/일반화학 2022. 8. 3.

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  화공기초실험 | UV를 이용한 염료 흡착속도 결정 본 실험을 통해 UV사용법을 이해하고 이를 이용하여 여러 염료(Acid-red 1, Acid-blue 25)의 흡광도를 측정한다. Beer-Lambert 법칙을 이용하여 흡광도로부터 용액의 농도를 알 수 있으며, 여러 염료의 시간별 흡착을 통해 반응속도상수(k)를 구할 수 있다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 1L의 비커에 Acid-red 1 40ppm, Acid-blue 25 60ppm 농도의 염료 용액을 제조한다. 2) 1)에서 만든 40ppm Acid-red 1 1L와 60ppm Acid-blue 25 1L에서 샘플을 채취하여 평형상태에서의 흡착농도(Qe)를 알기 위해 UV측정을 실시한다. 3) 각각의 염료 용액에 활성탄을 200ppm(0.2g/L)로 맞추고 지정된 시간(1, 3, 5, 10, 2.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2022. 8. 2.

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  미생물학실험 | Gram-Stain TIP 여러 미생물을 가지고 그람염색을 해본 후 그람음성도에 따라 분류 해 보자. Gram-Stain 세균이나 효모를 동정하고 분류하는 염색 방법으로 1884년 덴마크의 의사 한스 크리스찬 그람이 고안했다. 세균은 그 고정 표본을 Crystal violet, gention violet으로 염색하고, lugol solution으로 처리 한 후 순 에틸 알코올로 탈색조작 하였을 때 탈색되지 않는 균군(gram양성균)과 탈색되는 균군(gram음성균)으로 구별된다. 계속하여 옅은 safaradine sol또는 fuchisin sol로 대비염색하면 전자는 그대로 자색, 후자는 후염색에 의해 적색으로 염색된다. 이것은 세포표면 특히, 세포벽의 화학구조의 차이에 의한 것이다. 그람양성균과 그람 음성균 사이에서 화학적.. Biology/미생물학 2022. 8. 2.