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공학 과학기술 계산193

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.
공기 혼합 비율 (Mixing Ratio of Air) 및 상대습도 (Relative Humidity) 계산 공기의 실제 혼합비 는 건조 공기의 질량에 대한 수증기의 질량으로 정의한다.아래 식에 온도, 압력 및 공기 이슬점을 입력하여 실제 혼합비. 포화 혼합비, 상대습도를 계산할 수 있다. 이슬점 (Dew Point) 대기 중의 공기가 포화 상태에 도달했을 때 온도이다. 온도가 0 °C 이하에서는 서리가 발생하며 서릿점 (Frost Point) 이라 한다.이슬점과 기온이 같을 때, 공기는 ​​포화 상태이고 상대습도는 100 % 이다. 이 때 수증기가 응축되어 안개가 형성될 수 있다. 포화 혼합비는 특정 온도와 압력에서 공기가 응결없이 보유할 수 있는 최대 수증기량이다. 상대습도 (Relative Humidity)는 특정 온도에서 공기 중에 포함할 수 있는 포화 수증기량에 대한 실제 수증기량의 비율로 정의한다. .. 2024. 5. 9.
혼합물의 비열 용량 (Heat Capacity) 계산 비열 용량은 물질 1 kg를 1 ℃ 높이는 데 필요한 에너지의 양이다. 즉, 비열 용량은 물질의 에너지 저장 능력을 나타낸다. 혼합물의 비열 용량은 혼합물의 법칙을 사용하여 계산할 수 있으며, 질량이나 부피로 계산할 수 있는 각 구성 요소의 비율에 따라 달라진다.계산식은 아래와 같다. (식 1) Cp,mixture = (M1/Mmixture) Cp1 + (M2/Mmixture) Cp2 + (M3/Mmixture) Cp3 + --- + (Mn/Mmixture) Cpn  Cp,mixture = 혼합물의 비열 용량 (J/kg·K)Cpn​ = n번째 원소 비열 용량 (J/kg·K)Mn = n번째 원소 질량 (kg)Mmixture​ = M1 + M2​ + --- + Mn, 혼합물의 질량 (kg)  비열1 (J/k.. 2024. 5. 8.
U-값 (U-value, Thermal transmittance, 열관류율) 계산 U-값은 재료나 구조를 통한 열 투과율을 나타내며, 건물 열 손실을 계산하는 데 사용한다. 열관류율 (U-value) 수치가 낮을수록 열 손실 속도가 느려지고 그에 따라 난방 또는 냉방 수요가 감소한다. 단위는 W/m2-K 이다. 열관류율 (U-value)은 평방미터당 열 흐름을 내부와 외부의 온도 차이로 나눈 값으로, 계산 식은 아래와 같다. (식 1) U = 1/Rt  U = 열관류율 (W/m2-K)Rt = 여러 층으로 구성된 구조의 총 열저항 (m2-K/W) 여기서, (식 2) Rt = Rsi + R1 + R2 + R3 + ... + Rn + Rse Rsi = 내부 표면 열저항 (기후대별 표준에 따름)Rse = 외부 표면 열저항 (기후대별 표준에 따름)R1, R2, R3, Rn = 각 층의 열저항,.. 2024. 5. 6.
R-값 (R-value, Thermal resistance rating) 계산 R-값 또는 열저항 등급 (Thermal resistance rating)은 건축분야에서 전도성 열 흐름에 얼마나 잘 저항하는지를 나타내는 척도로, 단열재를 지정할 때 정의해야 하는 가장 중요한 재료 특성이다. 열저항에 영향을 미치는 요소는 단열재의 두께와 재료의 열전도율이다. R-값이 높을수록 제품의 열저항이 더 좋아진다. 단위는 m2-K/W 이며, 공식은 아래와 같다. (식 1) R-값, R (m2-K/W) = 재료두께, L (m) / 열전도율, k (W/m-K)(식 2) k = L / R 위 식으로부터 재료의 두께를 알면 재료의 열전도율을 계산할 수 있다. 마찬가지로, 재료의 열전도율을 알고 있다면 열저항을 계산할 수 있다. 설계목표 열저항을 달성하려면 열전도율이 낮은 단열재를 사용하는 것보다 제품.. 2024. 5. 6.
전체 열전달계수 (Heat Transfer Coefficient) 계산 전체 열전달계수 (U)는 벽체와 같은 표면을 통해 열이 얼마나 잘 전도되는지를 나타낸다. 단위는 W/(m2-K) 이다.열전달계수는 벽 두께, 열전도도 및 벽 접촉면적의 함수이며, 열이 전달되는 벽체의 두께와 열전도율의 영향을 받는다. 열전달계수가 클수록 열원에서 가열되는 제품으로 열이 더 쉽게 전달된다.  전체 열전달계수 (U)와 열전달률 (Q) 사이의 관계는 다음 식과 같다. (식 1) Q = U * A * ΔT Q = 열전달률, W = J/sA = 열 전달 표면적, m2 U = 전체 열전달계수, W/(m2-K) ΔT = T1-T2, 벽체 좌/우의 유체 사이의 온도차, °C (K) U 값은 열전달률인 Q (W)에 정비례하므로, U 값이 클수록 열전달률이 커진다. 즉, 이는 열교환기의 경우 U 값이 높을.. 2024. 5. 5.
열전달계수 (Heat Transfer Coefficient) 단위 변환 계산 열전달계수 (Heat Transfer Coefficient) 는 고체-유체 계면을 통한 열 전달을 측정한 것으로 단위 면적을 통해 흐르는 열과 온도차 (ΔT)의 비율이다. 즉, 열전달계수는 물체가 열을 얼마나 잘 전달하는지를 나타내며, 값이 낮을수록 재료가 더 나은 절연체임을 나타낸다. 이 값은 유체와 고체 사이의 대류 또는 상전이에 의한 열전달을 계산하는 데 사용된다.일반적으로 유체의 재료 특성과 표면 온도 및 기하학적 형태에 따라 달라지며, 강제 대류의 경우 유체의 유량에도 따라 달라진다. 대류 열전달 계수 h는 다음과 같이 정의할 수 있으며, SI 단위는 W/m2-K 이다. (식 1) Q = h * A * ΔT (식 2) h = q / ΔT Q = 단위 시간당 전달된 열 (W)A = 표면의 열 전달.. 2024. 5. 4.
열전도율 (열전도도, Thermal conductivity) 과 열 컨덕턴스 (Thermal conductance) 차이 열전도율 (Thermal conductivity) 은 열을 전도하는 재료의 능력을 나타내는 재료 특성이다. 물질 전체에 온도차가 존재할 때, 단위 시간 동안 물질의 단위 면적에 흐르는 열량으로 표현되며, SI 단위는 미터당 와트-켈빈 (W/m-K) 이다. 반면에 열 컨덕턴스 (Thermal conductance) 은 특정 재료의 물체가 열을 전도하는 능력을 측정한 것입니다. 이는 재료의 Thermal conductivity 에 재료의 단면적을 곱하고 재료의 두께로 나눈 값이다. 즉, 열 컨덕턴스는 재료의 고유한 열 전도 능력 외에도 물체의 크기와 모양에 따라 변하는 값이다. Thermal conductance 는 켈빈 당 와트 (W/K) 단위로 측정한다. 쇠막대와 같은 재료의 열 컨덕턴스 (C) 는 다음.. 2024. 5. 3.
열저항 (Thermal Resistance) 단위 변환 계산 열저항 (Thermal Resistance)은 특정 형상 및 재료의 물체가 열 흐름에 저항하는 능력으로 정의한다. 열 저항의 SI 단위는 K/W (°C/W) 이며, 물체를 통해 단위 열 전류 (W)를 전달하는 데 필요한 온도 차이 (K)를 나타낸다. 또한, 열저항은 물체의 재질과 모양에 따라 달라지므로, 건물이나 기계장치 설계검토시 단열 및 방열 등의 성능을 최적화하기 위하여 설계 형상 및 적용 재료를 고려하여야 한다. (이 문서를 참조하기 바란다.)  1 K/W = 1 °C/W (Base Unit)1 °F-h/Btu (IT) = 1.8956 K/W1 °F-h/Btu (th) = 1.8969 K/W1 °F-s/Btu (IT) = 0.0005265651 K/W1 °F-s/Btu (th) = 0.000526.. 2024. 5. 3.
열저항률 (Thermal resistivity) 단위 변환 계산 열저항 (Thermal Resistance)은 재료나 물체가 열 흐름을 방해하는 정도를 나타내며, 일반적으로 재료를 통한 열 전달에 대한 저항을 설명하는 데 사용된다. 열 저항의 단위는 K/W (°C/W) 이다. 반면, 열저항률 (Thermal resistivity)은 재료가 열 흐름에 얼마나 잘 저항하는지를 나타내는 재료 특성으로, 이는 열을 전도하는 재료의 본질적인 능력을 측정한 것이다. 다양한 재료의 열전도율을 비교하는 데 자주 사용된다. 열저항률은 m-K/W 단위로 표시한다.  열저항률은 열전도율의 역수이며 다음과 같이 표현될 수 있다. (식 1) r = 1 / k r = 열저항률 (m-K/W)k = 열전도율 (W/m-K) 아래 계산기로 m-K/W, cm-°C/W, h-ft-°F/BTU (int).. 2024. 5. 2.
열확산계수(Thermal diffusivity) 단위 변환 계산 열확산계수(열확산율, Thermal diffusivity, α)는 물질이 열을 흡수하는 능력을 측정한 것이다. 아래 식과 같이, 재료의 열전도율 (k)과 물질의 열 저장 능력 (ρCp)에 의존한다. (식 1) α = k / (ρCp) 열확산계수는 재료마다 크게 다르다. 기체로서 공기는 일반적으로 상대적으로 높은 열전도율과 낮은 밀도로 인해 액체나 고체보다 열확산율이 더 높으며, 물은 열용량과 밀도가 높기 때문에 공기보다 열확산율이 낮다.구리, 알루미늄 등의 금속은 열전도율이 높아 열확산계수가 높으나, 밀도가 높고 열전도율이 낮은 금속은 열확산계수가 낮아진다.  즉, 일부 재료는 열전도율이 높아 열을 효과적으로 전달하지만 열 저장 용량도 높으면 온도 변화가 빠르게 나타나지 않을 수 있다. 반대로, 열전도율.. 2024. 5. 1.

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