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  단위조작실험 | 액체의 비중 측정 TIP 1. 액체의 비중과 밀도관계를 이해한다. 2. 각종 비중 측정 장치를 이해한다. 3. 액체의 농도와 비중 관계를 이해한다. 비중과 밀도의 차이 각 물질의 질량이 그것과 같은 부피를 가진 표준물질의 질량의 몇 배인가를 나타낸 수치. 엄밀하게 질량은 일정 압력에서의 관성을 측정함으로써 결정되는데, 보통은 같은 장소에서의 무게비로 결정되므로 비중이라고 한다. 일반적으로 액체나 고체는 4℃의 물 1㎝³를 1g으로 하고 이것을 표준으로 한다. 기체의 경우는 0℃, 1기압에서의 공기를 표준으로 취할 때가 많다. 또 4℃ 물의 밀도는 0.999973g/㎝³이므로 비중의 0.999973배가 CGS단위로 나타낸 밀도와 같은데 실제 사용할 때는 그 차이를 무시해도 지장은 없다. 비중의 이용 실제로 비중병은 널리 사.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2021. 6. 24.

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  화공기초실험 | 액체의 비중 측정 TIP 어떤 온도에서 물질의 순도를 확인할 수 있는 고유정수인 비중을 측정한다. 비중 [specific gravity] 표준물질에 대한 어떤 물질의 밀도의 비. (상대밀도라고도 한다.) 고체와 액체의 경우 일반적인 표준은 4℃의 이다. 물의 밀도는 4℃에서 1.000㎏/ℓ이다. 기체는 보통 건조한 공기와 비교하는데, 건조한 공기의 밀도는 표준상태(0℃, 1기압)에서 1.29g/ℓ이다. 예를 들어 액체수은의 밀도는 13.6㎏/ℓ이므로 비중은 13.6이다. 밀도가 표준상태에서 1.976g/ℓ인 이산화탄소 기체의 비중은 1.53이다. 비중은 같은 단위를 가진 두 양의 비율이므로 단위가 없다. 부력과 비중은 깊은 관련이 있다. 어떤 물질의 비중이 유체보다 작으면 그 물질은 유체 위에 떠 있을 것이다. 헬륨을 가.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2021. 6. 23.

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  일반물리학실험 | 부력 TIP 본 실험은 유체에 잠긴 물체에 작용하여 위로 떠오르게 하는 힘을 부력을 이해하고, 추가 유체 속으로 잠기는 동안 추를 매단 Force Sensor에 측정되는 장력의 변화를 측정하여 그 측정값으로부터 유체의 밀도를 계산할 수 있다는 것을 익힌다. 부력은 유체의 밀도와 추의 밀도에 따라 어떤 영향을 받는지 알아본다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 유체의 부피를 측정하기 위해 준비한 빈 메스실린더의 질량을 측정하여 실험노트에 기록한다. 2) 메스실린더에 유체를 200㎖ 정도 넣고 질량을 측정하여 유체의 부피와 함께 실험노트에 기록한다. 3) 측정한 유체의 부피와 질량을 이용하여 밀도를 계산한다. 유체의 밀도 ρf = 유체의 질량/유체의 부피 이 값이 ‘유체 밀도의 측정값’이다. 4) 버니어캘리퍼스를 .. Engineering/물리학 2021. 5. 20.

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  물리화학실험 | 종류와 크기가 다른 고체입자의 겉보기밀도 측정 TIP 종류와 크기가 다른 고체입자의 겉보기 밀도를 측정하고, 입자의 크기에 따 른 물리적 성질을 이해한다. 물질의 밀도를 측정하려면, 주어진 물질의 질량과 부피, 즉 이 두 가지 양을 측정하여야만 한다. 그 물질의 질량은 저울에서 무게를 측정함으로써 쉽게 결정할 수 있다. 우리가 무게 라고 생각하는 양은 실제로 어떤 물질의 질량을 의미한다. “무게를 달 때” 무게를 달려고 하는 물질 일정량과 표준 질량으로 보정한 저울추가 동일한 중력을 받게 하여 그 물질의 질량을 측정할 수 있다. 액체의 부피는 눈금이 새겨진 용기를 이용하여 쉽게 측정할 수 있다. 실험실에서 눈금이 새겨진 실린더는 대강의 부피를 측정할 때 자주 쓰인다. 그러나 액체의 부피를 아주 정확히 측정하려면 검정을 통해서 정확한 부피를 아는 간단.. Chemistry/물리화학 2021. 5. 14.

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  화공기초실험 | 고체 입자의 진밀도 측정과 액체 비중 측정 TIP 1. 비중병을 사용하여 공극을 액체로 채워서 고체 입자의 진밀도를 측정한다. 2. 분체사이에 공간을 채우는 약체는 증류수일 수도 있으나 만일 액체와 고체가 반응하는 경우 혹은 분체의 물리적 화학적 성질에 영향을 주는 경우가 있으므로 충전액체의 선택에 주의하여야 한다. 비중(Specific gravity) 물질의 고유 특성으로서 기준이 되는 물질의 밀도에 대한 상대적인 비를 나타낸다. 일반적으로 액체의 경우 표준물질로서 1atm 에서 4°C 물을 기준으로 하고, 기체의 경우에는 21 °C 공기를 기준으로 한다. 비중은 무차원수이며 즉 단위가 없다. 물을 포함한 모든 물체는 온도 및 압력에 따라 밀도가 변하므로 비중은 온도 및 압력에 의존하는 양이다. 밀도와 비중은 혼동되기 쉽지만 밀도는 질량을 부피.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2021. 5. 10.

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  유기화학실험 | 재결정과 녹는점 측정 TIP 1. 유기화학에서 많이 이용되는 분리와 정제의 과정에 대해서 실험해본다. 사실 재결정과 녹는점 측정은 다른 실험을 하는 과정에서 물질의 걸러내고 순도를 측정하는데 이용되는 하나의 과정이다. 2. 본 실험을 통해서 우리는 유기화학실험을 하는데 기초가 되는 이 과정을 이해하도록 한다 본 실험은 화학에서 이용되는 여러 가지의 분리‧정제법 중의 대표적인 방법인 재결정(recrystallization)법과, 녹는점(melting point: M.P.)의 측정법을 이해하기 위한 실험이다. 본 실험에서 물에 용해시키는 물질은 90% 벤조산(Benzoic acid, 10% 불순물) 이다. 이 물질 1g을 물 30㎖정도에 넣으면 상온에서는 다 용해되지 않지만 고온의 조건에서 완전 용해하게 된다. 벤조산은 뜨거운 .. Chemistry/유기화학 2021. 4. 13.

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  일반화학실험 | 용량기 검정과 정해진 농도의 용액 만들기 TIP 1. 밀도의 의미를 파악하고 부피 측정 기구인 메스실린더를 보정한다. 이를 통해 에탄올의 정확한 부피를 재고, 이로부터 얻은 계산값을 이론값과 비교한다. 2. 농도의 여러 단위에 대해 익히고, 물은 염산 용액을 만드는 과정을 수행한다. 진한 용액으로부터 한 단계로 만드는 경우와 여러 단계로 묽혀 얻는 경우의 산도를 비교한다. 밀도 밀도란 단위 부피 당 들어 있는 물질의 질량을 의미하며, 질량은 온도에 따라 변하지 않지만 부피가 온도에 따라서 변하는 값이므로 밀도도 온도에 따라 변한다. 부피를 측정하는데 사용하는 메스실린더는 온도에 따라 팽창률이 다르므로 부피 보정이 필요하다. 정해진 온도에서는 밀도가 고정된 값을 가지므로 정확한 질량을 알면 부피를 알 수 있다. 이를 이용하여 메스실린더의 부피를 .. Chemistry/일반화학 2021. 4. 11.

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  일반화학실험 | 액체의 혼합 TIP 1. 두 개 이상의 물질을 혼합하는 과정에서 물질의 질량은 보존된다. 2. 본 실험에서는 물과 에탄올을 이용하여 용액을 제조한 후, 그 용액의 밀도를 구하는 실험을 통하여 두 개 이상의 물질을 혼합하는 과정에서 물질의 부피가 보존되는지 여부를 확인할 수 있다. 분자간 힘은 분자들 사이에 작용하는 인력을 일컫는다. 기체의 비이상적인 거동도 분자간 힘으로 설명된다. 하지만 액체나 고체와 같은 응축상 물질에서 분자간 힘은 더욱 중요한 역할을 한다. 기체의 온도가 내려감에 따라 기체를 구성하는 분자의 평균 운동 에너지가 감소하게 되고, 결국 충분히 낮은 온도에서 분자는 더 이상 인접한 분자의 인력으로부터 벗어날 수 없게 된다. 이 때, 분자들이 모여서 작은 액체 방울을 형성하게 되는데, 이와 같이 기체상.. Chemistry/일반화학 2021. 4. 3.

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  일반화학실험 | 물과 기름 사이 TIP 밀도가 다른 용매 사이에서 일어나는 현상에 대해 파악해 본다. 밀도 1) 단위 체적 당 질량(g/㎖, g/㎤), 물질의 고유값 2) 일반적 밀도 : 고체>액체>기체, 물의 밀도 : 액체>고체>기체 Q. 물의 경우 액체 상태의 밀도가 가장 높다. 그 이유는? 기체 : 온도 ↑ ⇒ 밀도 ↓, 압력 ↑ ⇒ 밀도 ↑ 비중 1) 어떤 물질의 질량과 같은 체적의 표준물질의 질량과의 비 2) 표준물질 : 고체 및 액체 ⇒ 1atm, 4℃ 물, 기체 ⇒ 1atm, 0℃ 공기 3) 일반적 비중 : 밀도와 같은 개념 계면활성제 1) 계면 : 2상간의 경계 2) 계면활성 : 성질이 서로 다른 두 물질이 맞닿을 때에 액체의 표면 장력을 현저하게 감소시키는 물질의 성질. 3) 계면활성제 : 성질이 다른 두 물질이 맞닿을.. Chemistry/일반화학 2021. 2. 18.

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  일반화학실험 | 질량 부피 및 온도측정 TIP 1. 화학은 실험과학이므로 과학적 관찰로부터 출발한다. 과학적 관찰에는 정성적인 관찰과 정량적인 관찰이 있으나 본 실험에서는 정량적인 관찰을 중점으로 다룬다. 2. 저울사용법 및 부피측정법을 익히고 실험 데이터의 처리 및 불확실도 추정 방법 등을 배운다. 3. 기본적인 과학적 관찰은 정성적인 관찰과 정량적인 관찰로 나온다. 그중 정량적인 관찰인 질량, 부피, 온도 등을 측정할 수 있다. 정밀도와 우연 오차 1. 정밀도(precision) 실험 결과를 비교했을 때 일치되는 정도. 가능한 동일한 조건에서 측정을 반복하여 결정하고, 측정 간의 차이는 우연 오차에 기인한다. 즉, 기술(記述)하는 값들을 정밀하게 구별하는 정도. 예를 들면, 네 자릿수는 여섯 자릿수보다 덜 정밀하다. 그러나 정확하게 계산된.. Chemistry/일반화학 2021. 1. 9.

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  일반화학실험 | 용액의 밀도 - 음료수의 당도 TIP  용액의 농도와 밀도가 서로 비례관계에 있다는 것을 이용하여 표준용액들의 밀도를 측정해 설탕물 용액의 농도와 밀도 사이의 관계를 나타내는 표준 곡선을 얻은 후, 표준 곡선을 이용하여 음료수의 밀도를 측정함으로써 음료수의 농도 및 당도를 결정한다.   용액의 밀도(물질의 질량을 부피로 나눈 값)를 측정하기 위하여 시료의 질량과 부피 등을 측정하고, 용액의 밀도와 농도가 비례관계에 있다는 것을 이용하여 용액의 농도를 측정할 수 있다. 측정을 통하여 얻은 정량적 수치와 기본적인 화학공식을 이용하여 측정계 없이도 밀도와 당도 등의 값을 측정할 수 있다. 본 실험에서 용액의 밀도를 응용하는 한 가지 예로서 시중에서 판매되고 있는 음료수에 들어있는 설탕의 양인 당도를 측정해 보기로 한다. 당도를 측정하기 위.. Chemistry/일반화학 2020. 12. 30.

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  재료과학실험 | BaTiO3 고상반응법 TIP 세라믹 분말합성 방법 중 고상반응법은 BaTiO3 분말 합성으로 가장 대표적인 방법으로써 Ba및 Ti원자를 기계적으로 혼합하고 고온에서 고상 확산 반응시켜 분말을 제조하는 것이다. 이때 고상반응법을 이용하여 하소 과정에서 일어나는 반응, 특성, 상의 변화, 소결과정에서 일어나는 반응, 특성 등을 이해하고, ×-선회절 분석과 광학 현미경으로 미세구조를 관찰하며 높은 유전율과 강유전성을 나타내는 페로브스 카이트(Perovskite)구조의 BaTiO3를 측정한다. 고상반응법 BaTiO3 분말을 제조하는 가장 대표적인 방법으로써 고상의 Ba및 Ti원을 기계적으로 혼합하고 고온에서 고상 확산 반응시켜 분말을 제조하는 것이다. 즉 BaTiO3와 TiO2를 공기 중에서 하소하면 TiO2- BaTiO3 계면에서.. Engineering/재료 공학 2020. 12. 14.

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  공업분석화학실험 | 에탄올 수용액 제조 및 단증류 TIP 단증류를 통해 에탄올의 밀도와 조성을 구해본다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 비중병의 무게를 측정한다. 2) 증류수와 지급 에탄올을 각각 비중병의 담고 무게를 측정한다. 3) 위의 값을 이용해 지급 에탄올의 밀도를 계산하고 wt%를 구한다. 4) 250㎖ 40wt% 에탄올 수용액의 제조를 위해 필요한 에탄올과 증류수의 값을 계산한다. 5) 구한 값만큼 취해 에탄올 수용액을 제조한다. 6) 제조한 에탄올 수용액의 wt%를 구하고 오차를 확인한다. 7) 단증류 장치를 설치한다. 8) 제조한 40wt% 에탄올 수용액 170㎖을 취하여 증류 플라스크에 담는다. 9) 증류가 시작하고 증기가 유출되면 온도를 기록한다. 10) 온도가 일정하다 변하기 시작하면 증류를 멈춘다. 11) 유출액을 취하여 밀도와 .. Chemistry/분석화학 2020. 12. 7.

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  물리화학실험 | 밀도 비중 굴절률 측정 밀도 액체의 밀도는 보통 ㎖당 gram으로 나타내진다. ㎖은 순수한 보통의 물의 최대 밀도인 3.98℃의 온도에서 1㎏에 해당하는 부피의 1/1000로써 정의된다. 따라서 액체의 밀도는 pycnometric method및 Archimedes의 원리에 입각한 알려진 부피를 점유하는 액체의 무게를 측정함으로써 결정된다. 비중 어떤 물질의 질량과 이와 같은 체적인 표준 물질의 질량과의 비를 비중이라 한다. 같은 장소에서 측정된 양자의 무게의 비를 비중 비중이라 한다. 같은 장소에서 측정된 양자의 무게의 비를 비중이라고 한다. 어떤 온도에 있어서의 물질의 비중(밀도)은 그 물질에 고유한 정수이다. 따라서 비중을 측정하여 순도를 확인해 볼 수 있다. 특히 용액은 비중과 농도와의 관계가 잘 조사되어 있으므로 비중을.. Chemistry/물리화학 2020. 10. 16.

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  일반화학실험 | 비중병을 이용한 액체의 비중 측정 TIP 1. 임의의 온도에서 물질의 순도를 확인할 수 있는 고유정수인 비중을 측정한다. 2. 물체가 갖고 있는 부피당 무게를 표준이 되는 물질의 무게와 비교함으로써 서로 다른 물질별로 무게의 정도를 가늠할 수 있고, 체적에 대한 무게의 비를 구하면 모든 물질에 대한 밀도를 알 수 있으며, 이와 같은 이론과 기구를 사용하여 비중을 측정하고 비교하여 본다. 비중(比重, Specific Gravity)이란 표준 물질에 대한 어떤 물질의 밀도의 비로 일반적으로 고체와 액체의 경우 표준 물질로 4℃의 물의 밀도(1kg/ℓ)를 이용하며 기체의 경우는 0℃, 1기압에서 공기의 밀도(1.29g/ℓ)를 사용한다. 비중은 순수물질 고유의 물성이며 이를 통하여 미지 물질의 확인, 화학 반응의 진행 정도, 용액의 농도 확인 .. Chemistry/일반화학 2020. 9. 29.

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  일반화학실험 | Making a Chemical Rainbow TIP 용해도와 밀도 및 극성과 무극성에 대해 배우고 그 성질들을 이용하여 용액의 층 분리를 하여Rainbow를 만든다. 용해도 곡선(g/100g H2O) 주어진 온도에서 용매 100g 당 녹을 수 있는 용질의 최대량(g)이다. 용해도를 알려고 할 때 용매와 용질의 종류, 온도를 고려해야 정확한 값을 얻을 수 있다. 즉, 어떤 물질과 액체에서 혼합하여 균일한 용액을 만들려고 할 때 얼마나 잘 섞이는지의 정도를 말한다. 극성 용매에는 극성 용질이 잘 용해되고 비극성 용매에 비극성 용질이 잘 용해되지만 극성용매에 비극성 용질은 잘 용해되지 않는다. Density 단위 부피당 질량, 밀도=질량/부피 이다. 즉 분자들이 밀집해 있는 정도를 말한다. 그러므로 같은 부피의 물질이라도 밀도가 큰 물질이 더 큰 질량을.. Chemistry/일반화학 2020. 9. 26.

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  일반화학실험 | 포도주의 알콜 함량 분석 TIP 증류 장치의 사용을 익혀 포도주와 같은 알코올성 음료를 증류하여 보고, 이렇게 얻은 증류액의 밀도를 측정하여 음료내의 알코올의 함량을 구해본다. 이로부터 화학실험의 방법과 측정 기술을 체득한다. 포도주내의 알코올의 함량을 결정한다면, 정량적인 분석과정이라 할 수 있다. 포도주는 물과 알코올(에탄올 또는 에틸알코올으로 불리우는), 설탕 , 그리고 향료등으로 구성 되어있다. 만약 포도주가 단순히 물과 에탄올로 이루어져 있다면 이들 혼합물의 밀도를 측정함으로써 간단히 알코올의 함량을 결정할 수 있을 것이다. 측정된 밀도로부터 에탄올의 함량을 구할수있으나 설탕등의 성분에 의해 포도주의 밀도는 물과 에탄올의 단순 혼합물일때와 비교하여 크게 달라지게 된다. 따라서 혼합물의성분들의 일부를 분리하는 증류방법과 .. Chemistry/일반화학 2020. 8. 18.

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  물리화학실험 | 기체 분자량 측정 - 극한 밀도(Regnault)법 TIP 본 실험의 목적은 기체의 밀도를 압력 함수로 측정하여 압력이 0에 접근할 때의 기체의 분자량을 계산하는데 있다. 이상 기체, 완전 기체(ideal gas, perfect gas) 이상 기체의 식에 따르는 가상적 기체이다. 즉 보일-게이 뤼삭의 법칙, 줄-톰슨의 법칙, 르뇨의 법칙에 완전히 따르는 기체이다. 일찍이 영구기체라고 불리었던 기체는 비교적 이상 기체에 가깝다. 통계 역학적 입장에서 보면 이상기체라는 것은 분자의 부피 및 분자간의 상호 작용을 무시할 수 있는 기체에 상당한다. 이상 기체를 완전 기체라고 하는 데 대해 이상 기체의 식에 따르지 않는 기체를 불완전 기체라고 한다. 실제로 우리가 관측하는 기체(실재 기체)는 불완전 기체이지만 모든 실재 기체는 고온 및 저압이 되면 될 수 있는 한.. Chemistry/물리화학 2020. 8. 14.