2007-02-25
org.kosen.entty.User@34c54270
조용선(joys85)
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대학원에서 실험을 해야되는데 잘 모르는 부분이 있습니다.
이산화탄소탱크에서 호스를 통하여
22X33X48 cm의 공간에 어떤 일정한 압력으로 이산화탄소를
주입합니다. 압력단위는 Bar or psi 이구요..
위의 네모난 박스안의 공간은 진공이 아니라 현재 대기를 구성하고
있는 공기와 같습니다.
이 네모난 공간에서 이산화탄소가 차지하는 비율이 18%가 되게 하
려고 합니다. 1분동안 주입해서 공간안의 비율을 18%로 만들려고
할때 탱크에서 보내는 송출압력은 얼마가 되는지 알고 싶습니다.
알고 있는 조건이 저것밖에 없는데 구할 수 있나요?
아시는분 답변좀 부탁드립니다.
- 질량
- 압력
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 1
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답변
이영국님의 답변
2007-02-26- 0
일단 탱크의 대략적인 부피를 계산하면 34.85리터가 됩니다. 그리고 탱크를 채우고 있는게 1기압의 공기라면 이 속에는 이미0.03%의 이산화탄소가 존재하는데 그양이 워낙 작으므로 0%라고 가정합니다. 필요한 이산화탄소의 양을 X라고 가정하면 X/(34.85 + X ) = 0.18이라는 방정식을 얻을 수 있습니다. X를 구하면 7.65리터가 됩니다. 즉, 탱크속의 기체가 이산화탄소 주입시 주입구를 통해 밖으로 빠져 나오지 않는다는 가정하에서 약 7.65리터의 이산화탄소를 주입하면 됩니다. 지금부터가 문제인데, 이 양을 1분에 주입하는 가장 좋은 방법은 이산화탄소 탱크에 MFC를 달아서 주입하는 것 입니다. 예를 10 SLM짜리 MFC라면 76.5%로 setting하면 1분에 7.65리터의 이산화탄소가 탱크로 주입되어 원하는 18%의 조성을 맞출 수가 있습니다. MFC가 없다면 문제가 복잡해 집니다. 이산화탄소 탱크의 밸브를 얼마나 열었을 때 들어가는지 정확하게 알 수는 없습니다. 송출압력만 안다고 정확한 송출되는 가스의 양은 알 수 없고 가스관의 직경도 알아야 합니다. 따라서 탱크 밸브를 열어서 송출량을 정확하게 계산하는 것은 거의 불가능합니다. 대신 알드리치와 같이 유리 초자를 파는 곳의 카탈로그를 보면 비누 거품을 이용해서 송출되는 가스의 양을 측정하는 초자를 팝니다. 이것으로 밸브를 얼마가 열었을때 얼마만큼의 가스가 송출되는 지 측정해서 사용하시면 됩니다. 결론적으로 이산화탄소 탱크에 MFC를 설치하는게 가장 좋은 방법입니다.