확산(Diffusion)

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목차

1. 목적

2. 이론
1) 기체의 확산
2) 액체의 확산

3. 결과
1) 기체의 확산
2) 액체의 확산

4. 고찰

본문내용

1. 목적
기체와 액체의 확산을 눈과 측정기기를 통해 측정한다.
기체 중의 휘발성 액체가 한 방향으로 증발하는 일방확산 실험을 통해, 시간 t와 zt2-z02에 대한 그래프를 그려 확산계수 DAB를 구한다. 또한 이론 확산계수를 알 수 있는 Chapman-Enskog식을 통해 이론 값과 실험값을 비교한다.
액체의 경우 확산 현상을 전기전도도 측정 장치를 이용하여 물질의 농도변화에 따라 전도도가 변화하는 것을 측정하고 Fick's first law를 이용하여 액체의 확산 현상과 확산 계수를 계산한다.

2. 이론
2.1 기체의 확산
기체의 확산이란 다음과 같이 정의된다.
확산속도는 다음식과 같이 표시된다.

즉, Fick’s law에 의해서 확산 계수는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

2성분의 혼합물이 z방향으로 농도차가 있을 때 여기에 직각인 단위면적에 대해 단위 시간당 A 성분이 확산하는 속도 NA는 단면에서의 농도 기울기 dCA/dz에 비례한다는 Fick의 확산 법칙식이 성립한다.

참고 자료

Department of Chemical Engineering, Dankook University, [2019 Department of Chemical Engineering Experiment of Transport Phenomena], Dankook University (2019).
Hak-jun Kim, Unit operations experiment of chemical engineering, KUPress, South Korea (1998).
Young-woo Nam, Chemical Engineering Lab, Soongsil University Press, South Korea (2010).
Chan-jin Park, Environmental unit operation experiment, Donghwagisul, South Korea (1997).