실험3 종말속도 결과

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목차

1. 실험 제목
2. DATA 처리
3. 결과분석
4. 토의 및 결론
5. 참고문헌

본문내용

침강동의 길이가 충분히 길지 않으므로 속도가 수렴하는 구간을 찾기 어렵기 때문에 그래프의 기울기가 일정해 지는 지점을 종말속도라고 가정하기로 한다. 그러나 그래프의 기울기가 일정해 지는 지점이 없다. 따라서 추세선을 이용하여 종말속도를 추정한다.
이 때, 3번의 실험 중 다른 데이터와 차이가 많이 나는 나머지 1개의 실험의 데이터는 신뢰도가 떨어진다고 판단하여 제외하고 나머지 2개의 값을 평균 내어 추세선을 그린다. 100%(100mm)의 경우 3회 차의 실험데이터, 100%(49mm)의 경우 1회 차의 실험데이터, X%(99mm)의 경우 1회 차의 실험데이터를 제외한 나머지 2개의 실험값을 이용하여 추세선을 그린다. 50%(99mm)의 경우 경향성이 일정하지 않으므로 각각의 실험의 신뢰도가 떨어진다. 따라서 각 구간별로 가장 신뢰도가 떨어지는 1개의 데이터를 제외하고 나머지 2개의 데이터로 평균을 내어 추세선을 구한다. 추세선을 그리면 다음과 같다.

① 100%(100mm)의 경우 추세선을 이용하여 그래프의 기울기가 0에 가까워지는 8번째 구간의 속도를 종말속도라고 가정하였다. 8번째 구간의 속도를 추세선식을 이용하여 구하면 0.0483m/s이다.
② 100%(49mm)의 경우 2차식 형태의 추세선으로 표현하면 그래프의 기울기가 일정해 지는 지점을 찾기가 어려워, 그래프의 기울기가 일정한 지점을 찾기 쉬운 형태인 지수 형태로 표현하였다.
그래프의 기울기는 9번째 구간부터 일정하다고 할 수 있고 위에 식에 대입하여 9번째 구간의 속 도를 구하면, 0.0388m/s이다.
③ 50%(99mm)의 경우 속도가 침강동의 아랫부분으로 갈수록 증가한다. 따라서 추세선의 추가 기능을 쓰지 않고, 기울기가 일정하게 측정된 5,6,7번째 구간의 값들의 평균값을 종말속도라고 가정하였다. 종말속도는 0.5438m/s이다.
④ X%(99mm)의 경우 8번째 구간이후로는 속도가 증가하는 것을 볼 수가 있다. 50%의 경우는 일정한 부분이 있었으나 그 후로 급격한 변화가 있기 때문에, 미지의 농도와는 경우가 다르다. 이 경우는 8번째 구간 이전의 data들을 이용하여 추세선 기능을 이용하여 종말속도를 구하였다.

참고 자료

Perry’s Chemical Engineers’ Handbook
Robert E. Treybal, 《Mass transfer Operation 3rd edition》, McGraw Hill
Warren L. McCabe, 《단위조작 7th Edition》, McGrawHill 출판
박창호 외 4명 공저, 《단위조작 입문(Introduction to Unit Operations)》, 지인당