침강분석에 의한 입자크기 측정실험 예비

소개글

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목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
1) 중력
2) 부력
3) 항력
4) 입자의 침강에 대한 Force Balance
5) 종말속도
6) 항력계수와 종말속도와의 관계
7) Stokes 법칙
8) 종말속도와 입자의 직경의 관계
9) 적산분포

3. 실험 기기 및 시약
① 실험기기
② 실험시약

4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
- 정지해 있는 유체에 입자를 침강시킬 때 발생하는 힘들에 대해 이해하고 그 힘들을 각각 유도해보고 그 힘들에 관한 수지식인 Force Balance를 세워본다.종말속도의 개념에 대해 이해하고 종말속도일 때의 조건과 침강하는 입자가 완전한 구형이라고 가정했을 시 Stokes 법칙을 앞서 세운 Force Balance에 대입하여 입자의 크기와 속도 사이의 관계식을 알아낸다.

<중 략>

2. 바탕 이론
• 중력
- 지구가 물체를 지표방향으로 잡아당기는 힘을 말한다. 중력은 질량을 가지고 있는 모든 물체 사이에 서로 끌어당기는 힘인 만유인력과 지구의 자전에 의해 발생하는 원심력을 합한 힘이다. 만유인력은 끌어당기려는 힘, 원심력은 벗어나려는 힘이므로 중력의 크기는 아래와 같이 표현할 수 있다.[중력] = [만유인력] - [원심력] ([]는 힘의 절댓값 즉, 크기만을 나타낸다.)원심력에 의해 중력이 달라지기 때문에 같은 지구에서도 원심력이 상대적으로 더 작은 극 지방의 중력이 적도지방의 중력보다 더 크다.
중력은 다음과 같이 식으로 표현할 수 있다.

<중 략>

• 부력
- 물체가 유체 안에 잠겨있거나 떠있을 때 물체가 유체로부터 받는 유체의 압력의 힘이다. 이때의 힘은 유체의 상하 압력차에 의해 물체가 받는 상 방향으로의 힘으로 즉, 수직력을 의미한다. 다르게 말하면 물체가 유체 안에 들어가면서 밀쳐진 유체의 무게, 유체에 잠긴 물체의 부피에 해당하는 유체의 무게를 의미한다. 이것을 아르키메데스의 원리 (Principle of Archimedes) 라고 한다. 부력은 중력의 방향과 반대방향으로 작용한다. 부력에 대한 식을 유도하기 위해 아래 Figure 2.의 그림을 참고하자.

참고 자료

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임굉 외 1인 공저, 화학공학의 단위조작, 내하출판사
물질안전보건공단 – MSDS
2019년 3학년 1학기 단위조작 실험노트