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공학 과학기술 계산/화학16

에폭시 수지 부피 (Epoxy Resin Volume) 계산 에폭시 수지 (Epoxy Resin)는 금속, 플라스틱, 목재, 유리, 전기 부품, 기타 구조재의 접착제 및 코팅 등의 광범위한 용도로 사용된다.에폭시 수지는 경화제와 2:1 비율로 혼합되므로 에폭시 부피는 경화제의 두 배이다. 위의 여러 공정에 사용할 에폭시 수지의 부피를 아래 식으로 추정할 수 있다.손실, 흘러 넘침 또는 혼합 등의 이유로 10 % 이상 추가하는 것이 좋다. 사각형 및 원형 표면에 필요한 에폭시 수지의 양은 각각 아래 식으로 구한다. (식 1) 사각형 부피 = length × width × T(식 2) 원형 부피 = π × 반경 2 × T T : 에폭시 코팅 두께 코팅면 형상 선택 : 사각형 원형 에폭시 코팅 두께 (mm) : 코팅면 길이 (cm) : 코팅면 폭 (cm) : .. 2024. 9. 20.
Fick’s 제1 확산 법칙 (Fick’s First Law of Diffusion) 계산 분자 확산은 기체, 액체 및 고체에서 물질을 운반하는 기본 메커니즘이며, 분자가 무작위 열 운동에 의해 더 높은 농도 영역에서 더 낮은 농도 영역으로 이동하는 과정이다.확산 과정은 온도, 농도 구배, 입자 크기 및 매체 특성과 같은 다양한 요인의 영향을 받는다. 픽의 제1 확산 법칙 (Fick’s First Law of Diffusion) 은 매체를 통한 물질의 확산 속도가 해당 물질의 음의 농도 구배에 정비례한다는 것을 나타낸다. 즉, 수학적으로 “확산 속도 ∝ 표면적 x 농도 구배 / 막 두께” 이며, 아래 식으로 표현된다. (식 1) J = -D dC/dx J : 확산 유속 (mol/m2.s)D : 확산 계수 (m2/s)dC/dx : x 방향으로 거리에 따른 농도 변화 (mol/m4)C : 농도 (.. 2024. 7. 19.
몰랄농도 (molality) 계산 몰랄농도 (m, molality)는 용매 1 kg에 들어 있는 물질의 양 (용질 mol 수)으로 용액 내 용질의 농도를 측정한 것이다. 몰랄농도의 SI 단위는 킬로그램당 몰 (mol/kg) 이다. (식 1) 몰랄농도 (m, molality) = 용질 mol 수 / 용매 질량 (kg) =  weight of solute (g) / [Molecular weight of solute (g/mol) × weight of solvent (kg)] 몰랄농도는 증기압과 온도에 따라 변동하는 용액의 농도를 표현하는 데 주로 사용된다.용액의 경우 한 용질의 몰랄농도는 다른 용질의 첨가와 무관하다. 새로운 용질을 첨가해도 변하지 않는다. 그러나, 물과 알코올 또는 합금과 같은 혼합물에서는 어떤 물질도 용매로 간주될 수 없.. 2024. 5. 16.
몰농도 를 몰랄농도 (molarity to molality) 로 변환 계산 몰농도 (M, molarity)는 용액의 단위 부피당 물질의 양 (mol/L) 으로 표현하며, 온도 변화가 일어날 때 부피가 변하므로 온도에 따라 몰농도는 변한다. 몰랄농도 (m, molality)는 용매 1 kg 에 용해된 용질의 몰 수로 정의한다.질량은 온도변화에 따라 일정하므로 용액의 어는점 내림, 끓는점 오름 등의 온도 변화가 있는 실험에서는 몰랄농도를 사용한다. 아래 식을 이용하여 몰농도와 몰랄농도를 서로 변환할 수 있다. (식 1) 몰랄농도 (m, molality) = 용질 mol 수 / 용매 질량 (kg) = 용질 mol 수 / (용액 질량 – 용질 질량) 용질의 질량 = 용질 mol수×용질 몰질량 (g/mol) 이고, 몰농도 (M) = 용질 mol 수/용액 부피 (L) 이므로, 위 식을 용.. 2024. 5. 16.
용액의 부피와 PPM 농도로부터 용질의 몰 수 (PPM to moles) 계산 용액의 부피와 물질의 분자량으로부터 몰 단위의 물질의 양을 계산할 수 있다. PPM 으로부터 몰 수 (moles) 를 구하는 식은 아래와 같다. (식 1) 몰 수 (mol) = C * V / (MW * 1000) 위의 식은 아래 참고 자료를 이용하여 PPM 농도를 몰농도로 변환한 후 용액의 부피를 곱하여 용질의 몰 수를 계산할 수도 있다. (식 2) 몰 수 (mol) = (M * MW * 1000) * V / (MW * 1000) = M * V C : ppm 단위의 농도 V : 용액의 부피 (L)MW : 물질의 분자량 (g/mol)M : Molarity, 몰농도 (mol/L) PPM농도, C (ppm) : 용액 부피, V (L) : 분자량, MW (g/mol) : 지우기    &nb.. 2024. 5. 16.
PPM 에서 몰 농도 (PPM to Molarity) 로 변환 계산 ppm (백만분의 1)과 몰 농도 (Molarity) 는 농도를 나타낸다. 용액을 혼합할 때 일반적으로 ppm 은 중량 단위로 계산하며, 용액 1 kg에 들어있는 용질의 mg 수이다. 몰 농도는 용액 1 L 에 녹아 있는 용질의 양을 몰로 나타낸 것이다.몰 농도의 SI 단위는 mol/m3 이다. 단위로 M (molar) 을 사용하기도 하는데, 1 M은 용액 1 L에 물질 1 몰이 들어 있다는 뜻이다. 1 molar = 1 M = 1 mol/L 1 mol/m3 = 10-3 mol/dm3 = 10-3 mol/L = 10-3 M = 1 mM PPM 을 몰 농도로 변환은 아래 식을 사용한다. (식 1) 몰 농도 (M) = ppm / [몰 질량 (g/mol) * 1000](식 2) ppm = 몰 농도(M) * 몰.. 2024. 5. 15.
혼합 용액 농도 (Concentration of Solution Mixtures) 계산 혼합 용액 농도 계산은 아래 순서로 계산할 수 있다. - 각 용액의 농도 (mg/L) 및 부피 (L) 계산- 각 용액의 질량 (mg) 계산 (= 용액 부피 X 농도) - 혼합물의 농도 계산 (= 각 용액의 질량 합계/각 용액의 부피 합계) (식 1) 혼합 용액 농도, Cmix (mg/L) = 각 용액의 질량 합계 (mg) / 각 용액의 부피 합계 (L)  A 용액 부피, Va (L) : A 용액 농도, Ca (mg/L) : B 용액 부피, Vb (L) : B 용액 농도, Cb (mg/L) : 지우기      계산혼합 용액 농도, Cmix (mg/L) : 혼합 용액 부피, Vmix (L) : " data-ke-type="html">HTML 삽입미리보기할 수 없는 소스 예를.. 2024. 5. 14.
Rf 값 (Rf value, Retention factor) 계산 크로마토그래피 (Chromatography)에서 Rf 값은 용매의 이동 거리에 대한 용질의 이동 거리의 비율로 정의하며, 용액 내에서 이동하는 입자의 거리를 비교하는 데 사용되며, 결과를 기반으로 용액의 구성 요소를 식별하는 데 사용할 수 있다. Rf 값의 범위는 0에서 1까지이며, 0은 매우 낮은 용매 극성을 나타내고 1은 매우 높은 용매 극성을 나타낸다. Rf 값이 0이면 염료가 움직이지 않고 고정되어 있으므로 용매의 극성을 높여야 하며, 1이면 염료가 분리되지 않고 용매의 최선단에 있으므로 용매의 극성을 낮추어야 한다. Rf 값이 높다는 것은 분석 화합물과 표면 사이의 상호 작용이 강하다는 것을 의미하며, 용매(이동상)에 높은 용해도를 갖는다는 것을 의미한다.즉, 용해도가 높은 염료는 용해도가 낮은.. 2024. 5. 11.
혼합 용액 (Mixed Solution) 제조를 위한 성분 단위량 계산 특정 농도의 혼합 용액 단위량을 만들기 위한, 2 성분의 단위량은 아래 Mass Balance Equation을 사용하여 계산할 수 있다. (식 1) Qt = Qa + Qb (식 2) Qt Ct = Qa Ca + Qb Cb(식 3) Qa/Qt = fa = (Ct-Cb) / (Ca-Cb) 식 3으로부터 Qa = Qt * fa, Qb = Qt - Qa 이다.Qt, Qa, Qb = 혼합 용액, a 성분, b 성분의 단위량 (부피)Ct, Ca, Cb = 혼합 용액, a 성분, b 성분의 농도 (%)fa = Discharge Fraction, fa + fb = 1 혼합 용액 단위량, Qt : 혼합 용액 농도, Ct (%) : a 성분 농도, Ca (%) : b 성분 농도, Cb (%) : 지우기  &.. 2024. 5. 10.
네른스트 방정식 (Nernst Equation) 및 환원 전위 계산 네른스트 방정식은  표준 전극 전위, 절대 온도, 산화환원 반응에 관련된 전자 수 및 반응 지수 간의 관계를 나타내는 식이다. 단일 전극 전위에 대한 Nernst 방정식은 아래와 같다. (식 1) Ecell = Eo – [RT/nF] ln Q = Eo – [RT/nF] ln ([red]/[ox]) 여기서 Ecell = 환원 전위 (V)Eo = 표준 환원 전위 (V)R = 보편적인 기체 상수, 8.314 J/KmolT = 온도 (K)n = 산화환원 반응에서 전달된 전자의 수 (mol)F = 패러데이 상수, 96,485.34 C/molQ = 반응 지수[red] = 환원된 형태의 분자(원자, 이온…)의 화학적 활성, 농도로 대체 가능[ox] = 산화된 형태의 분자(원자, 이온…)의 화학적 활성 , 농도로 대체.. 2024. 4. 26.
아레니우스 방정식 (Arrhenius Equation) 및 속도 상수 계산 아레니우스 방정식은 온도, 속도 상수, 활성화 에너지 사이의 관계를 제공하는 방정식이다. 아레니우스 방정식은 주로 화학 반응의 속도와 활성화 에너지를 찾는 데 사용한다. Arrhenius 방정식은 아래와 같다. (식 1) K = Ae^(-Ea/RT) 여기서 A : 주파수 또는 사전 지수 인자 Ea : 화학 공정(반응)의 활성화 에너지 (J/mol)T : 절대온도 (K)R : 보편적인 기체 상수 (J/K-mol), 8.314 x 10-3 kJ/K-mol K : 속도 상수이다. A의 단위는 속도 상수의 단위와 같으며, 반응의 순서에 따라 다르다. 1차 반응에서 A는 초당 단위 (s-1)를 가지므로 주파수 계수라고 부른다. 2차 속도 상수에 대한 A 값은 L.mol-1 s-1 (M-1 s-1 )로 표시한다. .. 2024. 4. 26.
몰농도 (Molarity) 계산 몰농도 (Molarity)는 용액의 농도를 나타내며, 용액 1리터당 용해된 물질 또는 용질의 몰수로 정의된다. 용액의 몰농도는 압력 및 온도의 변화에 ​​따라 부피가 변하기 때문에 시스템의 물리적 특성 변화에 따라 달라진다. 몰농도는 M으로 표시되며, 1 M = 1 mol/L 이다. 1 mole/liter [mol/L] = 1 molar [M] 1) 필요한 용액을 만드는 데 필요한 화합물의 질량 Mass (g) = Concentration (mol/L) × Volume (L) × Molecular Weight (g/mol) 화합물의 분자량이 46 g/mol 일 때, 10 ml의 물에 이 화합물의 10 mM 원액을 만들기 위해 필요한 질량은? 화합물의 질량 = 0.01 * 0.01 * 46 = 4.6 mg.. 2024. 4. 14.

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