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공학 과학기술 계산245

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.
혼합물 밀도 (Density of mixtures) 계산 두 가지 이상의 다른 물질이 포함된 혼합물의 밀도는 아래 식으로 구한다. (식 1) dmix = Total mass / Total volume = (m1+m2+---+mn) / (V1+V2+---+Vn) 혼합물내 물질의 부피가 동일하다면 아래 공식을 사용하여 혼합물의 밀도를 계산한다. (식 2) dmix = (d1+d2+---+dn) / n, (V1 = V2 = --- = Vn) 두 가지 물질의 혼합물에서 물질의 질량이 동일하다면 다음 공식을 사용하여 혼합물의 밀도를 계산할 수 있다. (식 3) dmix = 2d1d2/ (d1+d2), (m1 = m2) 여기서,mn : n번 물질 질량 (g)Vn : n번 물질 부피 (cm3)dmix : 혼합물의 밀도 (g/cm3)이다. m1 (g) : V1 (cm3) .. 2024. 5. 12.
교반기 임펠러의 레이놀즈 수 (Reynolds number for a mixing impeller) 계산 산업용 교반기 설계시 레이놀즈 수를 고려하는 것은 중요하다. 이는 임펠러 형상의 선택, 임펠러 직경과 탱크 직경, 임펠러 회전 속도에 영향을 미친다. 예를 들어, 일반적인 난류 시스템은 고효율 축류 hydrofoil  임펠러를 사용한다. 그러나 낮은 레이놀즈 수 시스템에는 앵커 또는 이중 나선 임펠러가 필요할 수 있다. 교반기 임펠러의 레이놀즈 수는 아래 식에 임펠러 직경, 회전속도, 점도 및 비중의 재료 특성을 입력하여 계산할 수 있다. (식 1) Re = D2 * n * ρ / μ Re = 레이놀즈 수 (무차원)n = 임펠러 회전속도 (revolution per second, 1/s)D = 임펠러 직경 (m)ρ = 액체 비중 (kg/m3)μ = 액체 점도 (N-s/m2), 1 (N-s)/m2 =  1.. 2024. 5. 12.
급성 독성 추정치 (Acute Toxicity Estimate, ATE) 계산 급성 독성으로 분류된 물질 또는 혼합물의 경우, 급성 독성 추정치 (ATE)는 혼합물의 LD50 (일정한 조건하에서 시험동물의 50%를 사망시키는 물질의 양) 또는 LC50 (일정한 조건하에서 시험동물의 50%를 사망시키는 공기중 화학물질의 농도)값을 추정하는 데 사용되며, 이를 분류 기준과 비교하여 혼합물의 급성 독성 범주를 결정할 수 있다.  독성이 알려지지 않은 성분의 전체 농도가 10 % 미만일 경우, 혼합물의 급성 독성은 다음 공식으로 계산한다. (식 1) 100 / ATEmix = Σ (Ci /ATEi) 위의 식으로, 혼합물의 성분을 선택하고 농도를 LD50 또는 LC50 값으로 나눈다.(백분율을 100으로 유지) 모든 성분에 대해 계산 후 그 결과를 하나의 분수로 더한 다음 이 값을 100으.. 2024. 5. 12.
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.

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