침강분석에 의한 입자크기 측정실험_예비

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험장치 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고 문헌

본문내용

실험 목적
Andreasen 피펫을 이용하여 분체의 입자 크기 및 분포를 측정하고, 입자 크기와 질량과의 관계를 파악한다. 또한 침강 입도 분석의 원리를 이해한다.

바탕 이론
1) 유체 내의 입자의 일차원 운동
모든 힘의 방향이 평행한 경우 1차원 입자 운동이라 부른다. 유체 내 1차원 운동을 하는 입자의 경우 외력, 부력, 항력이 작용한다. 질량 m인 입자가 외력 의 작용으로 움직이는 경우를 생각해보자. 유체에 대한 상대적인 입자의 속도는 , 입자의 가속도는 이다. 입자의 부력은 , 항력은 이다.

2) 종말 속도
가속도가 일정할 때 항력은 속도에 따라 증가한다. 중력에서 가속도는 g로 일
하므로, 속도가 증가하면 항력이 증가한다. 중력에 의한 운동식 (식ㄱ)에서 가 도는 시간이 경과하면서 감소하다가 0()에 도달하게 된다. 이 때 입자는
일정 속도에 이르게 되는데 이 속도를 종말 속도라고 한다.
일반적으로 보면 입자가 유체 내를 어떤 외력으로 운동을 할 때 외력과 유체로터 받는 항력이 같아진 상태에서 입자의 운동속도가 종말 속도이다. 또한 일 때, 물체의 크기가 작고 유체가 흐르는 속도가 느리며 유체의 점성계수가 큰 경우, 균일한 구형입자, 매끄러운 표면이라는 제한 조건 하에서 stokes 법칙이 성립한다. Stokes law 를 적용하여 항력 계수 식을 대입하면 다음과 같다.

3) 침강 분석
침강분석이란 입자의 크기에 따른 침강 속도의 차이를 이용하여 분체의 입도를 분석하는 방법이다. 체분석이 어려운 직경 0.05~60범위의 분체를 대상으로 한다. 미분체가 유체 내에서 자유 침강 할 때 Stokes law를 적용하여 종말 속도를 구할 수 있다.

참고 자료

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