[환경공학실험]독립침전 및 응집

소개글

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목차

1. 실험 이론 및 원리
2. 실험 기구 및 장치
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 토의사항

본문내용

1. 실험 이론 및 원리
가. 실험 요약
침전이란 중력에 의해 유체 속에 있는 고체입자가 가라앉는 것을 뜻한다. 이번 실험에서는 구슬의 재질 크기별의 침강속도를 계산하고, 구슬의 물리적 성질과 침강속도의 관계를 파악하고 실험을 통해 나온 측정값으로 계산한 침강속도와의 오차원인을 고찰하는 것을 목표로 한다. 실험은 각기 다른 재질, 크기를 가진 6가지의 구슬을 준비하여 각각 무게와 부피를 측정하여 밀도를 계산한다. 각 구슬마다 10개씩 임의로 골라 입경을 버니어 캘리퍼스로 측정하고, 10℃물을 담은 0.95 m의 침강관에서 낙하시켜 바닥에 닿는 침강시간을 측정한다. 이렇게 얻은 데이터 값들을 Stokes’s Law와 Reynold’s number를 고려한 식에 대입하여 얻은 값과 이론상 나오는 식의 값을 비교한다.
실험 결과 큰 유리구슬, 중간 유리구슬, 작은 유리구슬, 큰 플라스틱구슬, 중간 플라스틱구슬, 작은 플라스틱구슬 순으로 이론값은 0.583 m/s, 0.407 m/s, 0.389 m/s, 0.281 m/s, 0.249 m/s, 0.086 m/s가 나왔고, 측정값은 0.577 m/s, 0.387 m/s, 0.392 m/s, 0.241 m/s, 0.219 m/s, 0.169 m/s이 나왔다. 비중이 클수록, 직경이 클수록 침강속도가 크고 비중이 작을수록 물의 항력과 부력의 영향을 받아 오차가 컸다.

나. 실험 배경
침전은 중력에 의해 유체 속에 있는 고체물질이 밑바닥에 가라앉는 것을 뜻하며, 본 실험에서 사용되는 주요 개념이다. 침강속도는 중력과 항력에 의해서 결정된다. 항력은 입자에 작용하는 유체의 힘이며 물체의 크기와 모양에 의해서 증감이 일어난다. 유체 속의 입자는 중력에 의해 가속하고. 침강속도가 증가할수록 항력은 커지기 때문에 가속도가 감소하게 되어 결국은 일정한 속도에 수렴하게 된다.

참고 자료

없음