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  기계공학실험 | 풍동 실험 TIP 1. 외부 유동(풍동) 실험은 유체 중에 잠겨 있는 물체 둘레에서의 유동 양식 (익형, 실린더, 구 또는 평판 등을 지나는 유동), 물체에 작용하는 양력과 항력 ( 운동에 대한 저항), 그리고 유체가 물체의 둘레를 지날 때 그 속에서 발생하는 점성작용의 양식을 알아보고자 하는 실험이다. 2. 예를 들어 비행기, 자동차 등이 움직일 때, 정적 지지물이 받는 저항 (건물이나 다리 등)은 공기로부터 직접적인 저항을 받게 된다. 실험 배경 건축물의 내풍 설계는 지금까지 내진 설계의 그늘에 가려 일부 건축물을 제외하고 설계자에게 거의 관심을 끌지 못했다. 그러나 최근 초고층 건물, 공항 관제탑, 관광타워 등 강도상의 안전성 확보는 물론, 거주성이라든지 사용성 등이 그 가치를 좌우하는 건축물이 급속하게 증가.. Engineering/기계공학 2023. 12. 4.

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  주조공학실험 | Al-Si합금의 용탕처리 TIP 1. Al-Si합금 주조시 용탕의 탈가스 처리와 주변 압력에 따른 응고 조직 변화를 살펴보고 이 변화가 주물의 어떤 기계적 성질에 영향을 끼칠 수 있을지 생각해보자. 2. Al-Si합금 주조시 Sr과 Ti-B를 첨가하는 것과 냉각 속도가 조직의 모양에 어떤 영향을 나타내는지 살펴보고 이 변화가 주물의 어떤 기계적 성질에 영향을 끼칠 수 있을지 생각해보자. 실험 방법 1. 실험 과정 1) Al-Si합금 용탕을 위의 조건에 따라 GBF처리 전, GBF처리 5분후, GBF처리 20분후로 나눈 다음, 각 용탕들을 대기 조건과 진공(감압) 조건에서 각각 응고시킨 후 그 조직을 관 찰하고 D.I값을 측정하여 비교해본다. 2) Al-Si합금 용탕을 아무것도 첨가 하지 않은 것, Al-Sr 100ppm만큼 첨가.. Engineering/신소재 공학 2023. 4. 29.

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  화학공학실험 | 기액평형 TIP  1. 본 실험 장치는 물질 전달 과정의 하나인 증류 개념을 익히도록 설계 제작하였다. 2. 이 장치는 일정한 압력 하에서 혼합 용액을 일정한 온도로 증발 시키면 혼합 증기와의 평형 관계가 장치 내에서 이루어지는 것을 실측하도록 하였으며, 이러한 평형 관계를 통하여 평형증류에 대하 기초 지식을 쌓을 수 있도록 하는 것을 목표로 한다.   기-액 평형메탄올과 물은 서로 임의의 비율로 혼합하여도 균일한 용액으로 된다. 메탄올-물 용액에 있어서 각각의 성분의 혼합증기와 평형에 있는 계에서 gIBBS 의 상률을 적용해 보자. 계의 성분수는 메탄올과 물의 두가지이고, 상의수는 기상과 액상의 두 가지이다. 그러므로 상률에 따라서 이 계의 자유도는 2-2+2=2가 된다. 즉, 온도,압력,기상,액상의 조성 등의.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2023. 3. 13.

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  공업화학실험 | 기-액 평형 TIP 물질 전달과정의 하나인 증류의 개념을 이용하여, 일정압력 하에서 두 이상이 섞여있는 혼합용액을 일정 온도로 증발시켜 혼합증기와 평형관계가 기-액 평형 장치 내에서 이루어지는 것을 실측함으로써 평형증류에 대한 기초지식과 장치의 조작방법을 이해하고, 기-액 평형관계를 관찰하여 실습을 통한 이론과 실제를 비교해 본다. 상평형 물질전달이 일어나는 두 상이 평형상태에 도달하면 물질의 이동은 중지된다. 온도차가 없어지면 열이 이동하지 않는 경우와 같은 것이다. 따라서 분리를 행하려면 평형을 피하여야한다. 평형에 영향을 주는 인자는 온도, 압력, 농도 등이 있으며 이들을 변화시켜서 평형을 파괴할 수 있게 된다. 성분의 수가 c 이고 상의 수가 p인 어떤 계에서, 평형을 변화시킬 수 있는 독립변수, 즉 자유도 .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2022. 12. 6.

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  화학공학실험 | 막분리 공정 막 분리법 물속의 콜로이드 유기물 이온 같은 용존 물질을 반투과성 분리 막을 이용하여 여과함으로써 분리제거 하는 방법이다. 막 분리법은 공정이 간단하고 고온처리가 필요하지 않으므로 유기 용질 분리에 효과적이라는 장점을 가지기 때문에 기존의 분리 공정을 대체할 수 있는 큰 잠재력을 가진다. 막 분리 기술 1. 기본적으로 분리,농축 기술이며 순수한 물리적 처리기술 2. 수처리에는 압력차를 구동력으로 하여, 물(용매)이동에 의해 제거하고자 하는 물질(용질 또는 고형물)을 분리하는 막 여과가 주로 이용되고 있음 3. 정밀여과, 한외여과, 나노(nano) 여과, 역 삼투. 4. 수중의 미소물질과 용해물질을 막으로 저지시켜 목표하는 수질을 유지하는 함. 5. 치밀한 세공을 가진 고분자막 제품을 이용하여 압력에 의해.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2022. 11. 4.

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  화학공학실험 | 순수한 액체의 증기압 TIP 1. 온도에 따른 순수한 액체의 증기압을 측정하고 방법을 습득하는 것이 이번실험의 목적이다. 임의의 압력에서 끓는점을 결정함으로서 액체의 증기압을 측정하고 Clausius- Clapeyron방정식을 이용해 평균 몰증발열을 계산해 본다. 2. 온도에 따른 증기압력의 변화를 측정해서 몰증발열을 결정하는 방법을 습득하는 것이다. 즉, 증기압력에 대한 전반적인 이해와 그 증기압력이 온도에 따라 어떻게 변화하는지, 또 그것에 따른 몰 증발열은 어떻게 되는지를 배우기 위한 실험이라 할 수 있다. 증기압 물질이 액체 상태에 있다는 것을 특징 짖는 가장 중요한 특성 중에 하나가 그 물질의 증기압이다. 즉, 닫힌 용기속에 들어있는 액체 상태의 순수한 물질과 평형을 이루고 있는 증기의 압력. 즉, 일정한 온도에서 .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2022. 9. 19.

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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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  일반화학실험 | 휘발성 액체의 몰 질량 측정 TIP 1. 기체상태 물질의 온도, 압력, 부피측정 방법을 이해하고, 이상기체상태방정식을 이용하여 몰, 몰 질량의 개념을 이해한다. 2. 기체에 대하여 온도, 압력, 부피와의 관계를 이해하고, 휘발성 액체의 몰질량을 측정하도록 한다. 이상기체방정식을 이용하여 구한 몰 질량 값과 실험을 통해 구한 몰 질량 값이 동일할 것이다. 보일의 법칙에 의해 PV=일정, 샤를의 법칙에 의해 V=상수×T, 아보가드로 법칙 V=상수×n을 이용해 이상기체 상태 방정식을 구한다. 여기서 기체의 몰수 n은 기체의 질량을 분자량으로 나눈 값과 같다. n=g/M PV=nRT에 n=g/M 식을 대입하고 M으로 정의하면 M=gRT/PV이다. 주어진 온도와 압력에서 일정량의 기체가 차지하는 부피를 알면 기체의 분자량을 계산할 수 있다... Chemistry/일반화학 2022. 3. 21.

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  기초공학실험 | 열전달을 통한 온도, 압력 유량측정 TIP 공학용 계측기기를 활용하여 열역학적 물성치를 측정하고 데이터를 수집한 후, 강제대류 상태의 내부유동에서 대류 열전달 현상을 이해하고, 이론적 계산치와 실험을 통해 수집된 데이터를 비교, 분석함으로써 주요 열역학적 변수들의 상관관계를 파악한다. 대류열 전달 1. 고체 표면 주위에서 운동 중인 액체 또는 기체와 고체 표면 사이의 에너지 전달 방식 2. 전도와 유체 운동이 조합된 결과 3. 유체 운동이 빠를수록 대류 열전달은 크다. 4. 유체 운동이 없는 경우에, 고체 표면과 주위의 유체 사이의 열전달은 순수한 전도 5. 유체 운동은 고체 표면과 유체 사이의 열전달을 증진 실험 방법 1. 실험 과정 1) 실험 전 히터 전원을 켜고 온도 조절기의 온도를 200℃로 설정한다 2) 히터의 온도가 200 ℃가.. Engineering/그외 공학 2022. 3. 10.

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  일반화학실험 | 액체와 고체의 밀도 측정 TIP 1. 물질의 밀도는 물질의 부피에 대한 질량의 관계를 측정하는 기본적 성질이다. 2. 화합물의 질량 및 부피를 측정하여 주어진 온도와 압력에서 액체와 고체의 밀도를 측정한다. 밀도 단위 부피의 그 물질이 가는 질량으로 SI단위는 Kg/㎥이지만 화학 실험에서는 g/㎤을 많이 사용한다. 밀도는 온도에 따라 변화하므로 -특히 기체의 경우는 더욱 민감하다. 온도를 함께 측정한다. 밀도를 측정하기 위해서는 시료의 질량과 부피를 측정하여야 한다. 질량 측정할 때 0.01g정도의 정밀도를 요하는 측정에는 어림저울(triple beam balance)을, 더욱 정밀한 질량의 측정에는 화학저울이 이용된다. 부피를 측정할 때에는 눈금실린더, 뷰렛, 피펫 등이 사용되며 눈금실린더 보다는 뷰렛이나 피펫이 정밀도가 높은.. Chemistry/일반화학 2021. 11. 2.

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  일반화학실험 | 산소 기체의 포집 - 수상치환 TIP 1. 산소기체를 포집할 수 있다 2. 일정한 산소를 발생시켜 기체 상수의 값을 결정한다. 기체 혼합물을 포함하는 모든 경우에서 기체의 전체 압력은 부분 압력과 관계가 있다. 다음의 Dalton의 부분압력 법칙은 이것을 잘 나타내주고 있다. “기체 혼합물의 전체 압력은 각 기체가 그 자신만 존재할 때 나타내는 압력의 힘과 같다.” Dalton의 부분압력 법칙은 수상 포집된 기체의 부피를 계산하는데 유용하다. 본 실험에서 쓰인 식은 2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g) (MnO2는 촉매) 수상포집 방법은 기체가 물과 반응하지 않고 물과 거의 녹지 않을 경우에 사용한다. 따라서 산소 기체에 대해서는 좋은 방법이지만, 물에 잘 녹는 기체의 경우 수상 포집이 불가능하다. 하지만 수상치환으로 .. Chemistry/일반화학 2021. 9. 25.

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  일반화학실험 | 에탄올과 부탄가스의 몰 질량 측정 TIP 1. 아보가드로의 법칙에 의하면 일정한 온도와 압력에서 같은 부피의 기체에는 기체의 종류와 무관하게 같은 수의 분자가 들어 있다고 한다. 이러한 아보가드로의 법칙과 이상기체의 상태방정식(PV=nRT)을 실제로 활용하여 에탄올과 부탄의 몰 질량을 알아 본다. 2. 기체 상태에서의 몰 부피를 이용하여 휘발성 화합물인 에탄올과 부탄가스의 몰 질량을 결정한다. 원자나 분자는 매우 작은 입자이기 때문에 질량을 직접 측정하는 것은 매우 어렵다. 그래서 원자나 분자의 질량을 나타내기 위해서 1몰에 해당하는 분자의 질량을 탄소원자 1몰의 질량과 비교하여 결정한다. 분자의 몰 질량을 측정하는 방법은 여러 가지가 있다. 그 중에서도 가장 간단하게 몰 질량을 측정하는 방법은 기체의 상태 방정식을 이용하는 것이다. 대.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 15.

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  일반화학실험 | 보일-샤를의 법칙 TIP 실험을 통하여 보일-샤를의 법칙 '일정량의 기체의 부피는 압력에 반비례하고 온도에 비례한다'를 이해한다. 기체(gas) 일반적으로 표준 압력 및 표준 온도에서 기상으로 존재하는 물질을 기체라 하며, 형태는 기상을 가질 수 있으나 표준 압력 및 표준 온도에서는 고상 및 액상으로 존재하는 물질을 증기하고 한다. 물질이 어느 온도 이상에서 항상 기체로 존재하는 온도를 임계 온도라 하며 따라서 임계 온도가 25℃이하인 물질은 표준 압력 및 표준 온도에서 항상 기체로 존재한다. 압력(pressure) 압력은 기체의 분자가 자유롭게 움직여 접하고 있는 표면에 충돌함으로써 생기고 힘을 작용 면적으로 나눈 식(P=F/A)로 표시된다. 대기압을 측정하는 장치로는 그림에서 보는 바와 같은 기압계를 사용할 수 있는데.. Chemistry/일반화학 2021. 4. 10.

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  일반물리학실험 | 기압 변화에 따른 현상 TIP 우리는 공기 분자들로 빽빽한 공간 안에 살며, 이 공기 분자들이 가하는 엄청난 압력 속에서 살고 있지만 그 존재를 잊고 산다. 만일 기압이 바뀌면 어떤 일들이 일어날까? 높은 산에서 밥을 하면 쌀이 설익는다는데 그 이유는 무엇일까? 본 실험에서는 기압을 낮추거나 높일 때 일어나는 현상을 관찰함으로써 기압의 역할을 이해하고자 한다. 기압이 달라질 때 물체의 형태나 끓는점이 어떻게 변하는가? 1. 기압 : 대기가 단위면적을 수직으로 누르는 힘을 의미한다. 상층으로 올라갈수록 공기의 양이 적어지므로, 기압도 감소한다. 2. 기압 증가 : 물체 찌그러짐, 끓는점 상승 3. 기압 감소 : 물체 팽창, 끓는점 하강 4. 증기압 : 액체 또는 고체에서 증발하는 압력으로, 증기가 고체나 액체와 동적평형상태에 있.. Engineering/물리학 2020. 12. 10.

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  일반물리학실험 | 압력에따른 끓는점변화 TIP 압력의 변화에 따라 물이 끓는 온도를 측정하고 압력과 끓는점의 관계를 알아본다. 압력의 변화에 따른 물의 끓는점, 증발, 승화를 알기 위해서는 먼저 상변화에 대한 이해가 필요하다. 온도가 어느 정도 높은 상태에서는 분자가 서로 얽매이지 않고 자유롭게 움직인다. 이런 상태를 기체 상태라고 한다. 온도가 내려가면 분자가 천천히 움직이면서 분자와 분자 사이에 서로 끌어당기는 약한 힘이 작용한다. 이 힘에 의해 분자의 자유도 압력에따른 끓는점변화가 떨어져서 액체 상태가 된다. 그러나 어떤 분자들은 표면에서 외부 에너지에 의해 움직임이 활발해지면서 분자들을 서로 끌어당기는 힘을 끊고 다시 기체가 된다. 이 현상을 증발이라고 한다. 이 현상은 반대로도 일어나 기체가 응축되기도 한다. 실제로는 증발과 응축이 .. Engineering/물리학 2020. 10. 22.

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  화공기초실험 | 물질의 분자량 측정 TIP 1. 쉽게 액화하는 화합물의 분자량을 (에탄올) 이용하여 이상 기체 상태방정식에서 분자량 측정해보기. 2. 에탄올을 이용하여 이상 기체 상태방정식에서 분자량 측정해보기. 이상기체 상태 방정식 분자 1몰의 질량을 분자량이라고 한다. 원자량은 탄소 원자의 동위윈소 가운 데 자연계에 가장 많이 존재하는 질량수 12의 탄소 동위원소를 기준으로 정의 된다. 즉, 질량수 12인 탄소 동위원자 12.00g에 들어 있는 탄소 원자의 수를 아보가드로 수라고 하고, 아보가드로 수 만큼의 원자 또는 분자를 분자량이라고 한다. 원자량과 분자량은 모든 화학 반응을 이해하는데 가장 기본적인 양 이다. 거의 모든 기체는 상온, 상압에서 이상 기체 상태 방정식을 만족하기 때문에 기체의 부피, 압력, 온도, 무게를 측정하면 이.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 1. 22.

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  유기화학실험 | Simple distillation TIP 1. 두 액체의 혼합물 중에서 각 성분이 서로 불용상태에 있으면, 한 성분의 존재로 다른 성분의 증기압에 영향을 주지 않음을 이해한다 2. 증기 증류에 의해 분리되는 서로 다른 물질의 분자량을 측정 3. 용액의 정화 연습을 함으로써 다른 실험에서도 충분한 실험을 할 수 있는 자질을 기르는 것이 목적이다. 4. 액체를 정화(Pulify)시키는데 있어서 가장 흔히 사용되는 방법이 증류(distilation)이고 증류의 방법에는 Simple distilation, Fractional Distilation, Vacuum Distilation이 있다. 5. 증류후에도 그대로 남아있는 비휘발성 불순물로 부터 순수한 액체를 제거하기 위해, 또는 끓는점이 다른 액체 혼합물의 분리를 위해서도 사용된다. 또한 이 .. Chemistry/유기화학 2019. 11. 24.

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  화공기초실험 | 온도계의 검정 TIP 1. 온도계의 검정 실험을 통해 정확하지 않은 온도계의 수치를 보정하고 보다 정확한 수치를 얻어 실험을 이해한다. 2. 이미 검정을 마친 온도계를 사용하여 여러 온도에서의 차로부터 교정표를 만든다. 순수 물질계의 상전이 온도는 단지 압력만의 함수(F=C+P-2)라는 사실을 이용하고 순수한 물의 빙점과 비점 및 NaSO4·10H2O를 사용하여 수은 온도게를 교정한다. 일반적으로 온도계가 나타내는 온도는, 1) 유리가 서서히 수축하며, 2) 모세관의 굵기가 균일하지 못하며, 3) 수은의 팽창률이 온도에 따라 다름에도 불구하고, 눈금을 같은 간격으로 만들어 놓은 점 등으로 인하여 온도가 언제나 정확하다고 볼 수는 없다. 따라서 이를 검정(Calibration)하여 측정치를 보정(Correction)하지.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2019. 11. 15.