침강분석에 의한 입자크기 측정실험_예비

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 방법
4. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적

유체 내에서 분체 침강할 때 입자의 크기, 질량에 따라서 작용방향으로 이동하는 속도가 다른 현상을 어떠한 원리로 나타나는 것인지 이해를 하고 실제 Andreasen Pippet을 사용한 실험을 통해서 결과 값을 도출해보는 실험이다..

2. 바탕 이론

1)침강
침강이란 액체나 기체 즉, 유체 속에 밀도가 유체와 다른 입자가 외력, 즉 중력이나 원심력의 힘을 받아 그 힘의 방향으로 이동하게 되는 현상을 침강이라고 한다.
이러한 침강의 속도는 유체의 종류와 밀도, 침강하는 입자의 밀도나 크기에 따라서
달라진다. 다음과 같이 입자의 밀도와 크기에 비례하게 되고 유체의 밀도나 점성에 반비례 하게 된다. 또한 이러한 침강속도는 일정한 시간이 지나면 속도가 일정해진다. 이에 대해서는 뒤에서 추가로 설명하겠다.

2)침강분석

침강속도 식에서 동일한 유체이고 동일한 입자에서는 입자의 크기가 클수록 침강속도는 커지게 된다. 그렇기 때문에 우리는 Andreasen 피펫에 물질을 넣었을 때 입자가 큰 물질부터 바닥에 가라앉게 된다 이러한 유체 속 입자들의 거동에서 입자의 침강속도를 구하고 그 침강속도를 통해서 입자의 크기를 구하고 입자 크기의 분포를 적산 분포를 통해서 나타내게 된다.

3)유체 내에서 입자에게 가해지는 힘

figure1. 유체 내 입자의 힘

유체 내에 어떠한 구형 입자를 상상해보자, 이 구형 입자는 유체 내에서 여러 힘들이 작용하게 된다. 먼저 외력(Fe),부력(Fb),저항력(Fd)이 있을 것이다. 그렇게 되면
전체 힘은 와 같이 된다. 그렇다면 각각의 힘을 구해야한다.
각 힘에 대해서 알아보자.

(1)외력(Fe)
어떠한 물체에 힘을 가하거나 어떠한 계 전체에 작용하는 힘을 의미한다. 유체 내에선
전체적으로 중력이라는 힘이 가해지기 때문에 외력은 중력의 힘이 된다.
그렇기 때문에 Fe값은 중력FG가 되고 값이며 구체의 질량은 이므로
(:물체 밀도,:구체 반지름,g:중력가속도)
다음과 같은 힘이 아랫방향으로 작용하게 된다.

(2)부력(Fb)
부력은 어떠한 물질이 유체 속에 들어갔을 때 상하면에 작용하는 유체의 의한 압력차이로 발생하는 물체를 밀어 올리는 힘이다.

참고 자료

네이버 백과사전(항력 식)
allforlab(실험용 오븐사진)
옥션(초시계 사진)
cacheby(conical tube 사진)
2020_6조_침강분석에 의한 입자크기 측정실험 예비세미나 자료
(피펫 filter 사용하는 법)
위키백과(입도분포 곡선)
대정화학(탄산칼슘 msds)
셔터스톡(각종 일러스트)
2020학년도 3학년 1학기 단위조작 및 실험1 실험노트