2008-08-01
org.kosen.entty.User@a06b1ca
김재로(foreverjr)
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첨부파일
4-probe 방식으로 전기전도도를 측정한 결과값인데요.
Electrical conductivity를 나타내는 그래프를 해석하는데 많은 어려움이 있습니다.
첨부된 파일1번에서는 x축은 절대온도를 나타내는 값은 알겠습니다.
y축은 로그로 표시되는데, 이렇게 표시되는 값과 논문에 나와있는 값이 어떻게 계산되어지는지를 궁금합니다.
oxide는 700도에서 35.7 S/cm의 값이고, Nitrate는 700도에서 4.87 S/cm의 값을 나타냅니다....
도대체 어떻게 계산되어지는겁니까..ㅠ
또한 첨부파일2번에서는 y축의 로그값이 다릅니다. 이거또한 어떻게 계산해야되나요...
900도에서 air상태에서는 33.6 S/cm이고, 수소상태에서는 1.7 S/cm, 10%의 황화수소에 수소발란스는 1.6 S/cm의
값을 가진다고 나와있습니다.
arrhenius와 관련이 있다고 생각되어지는데,,,
알려주세요..
- Electrical conductivity
- Arrhenius
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답변 1
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답변
이응신님의 답변
2008-08-01- 0
전기전도도에 대해서는 잘 이해하리라고 생각하니까 생략하고... 저자들이 실험결과를 그래프로 그려서 나타낼때는 자신이 의도하는 바를 가장 잘 전달하기 위해 약간의 편법(?)을 이용합니다. 앞의 두가지 경우가 바로 여기에 해당하나 저자들이 물리법칙에 관련된 단위표기를 그래프의 전달효과를 강조하다보니 약간의 실수를 한 듯 합니다. 전기전도도는 온도에 의존하기 때문에 기준온도를 정해놓고 그 온도에서 전도도를 따져줍니다. 보통 실험실에서는 섭씨 20도를 기준으로 합니다. 따라서 온도에 따른 전기전도도의 변화는 σ(T′) = σ(T)/(1+ α(T-T')) 입니다. 기준온도를 정했다고 가정하면, 기준온도에서 온도를 변화시키면서 전도도를 측정하면서 비교합니다. σ(T′)/σ(T)=1/(1+ α(T-T')) 기준온도에서 전도도와 측정지점의 전도도는 결국 온도에 반비례하게 되어 있습니다. 그래서 온도축을 x-축으로 잡을 때 온도로 나누어줍니다. 단, 온도로 나누어줄 때 절대온도로 나누어야 영점에 따른 혼동을 막을 수 있으므로 절대온도를 기준으로 합니다. y-축은 비례관계로 나오므로 결국 각 측정지점의 값과 기준점의 값을 비교하여 나타내는데 이렇게 나타내다보면 곡선 관계로 나올 가능성이 높으므로 온도에 반비례한다는 사실을 전달할 수 없습니다. 그래서 y-축의 값을 역수로 취하든지 아니면 로그함수로 잡아 직선이 나오도록 합니다. 이렇게 할 때 많은 저자들이 실수를 하는데... 단지 나타내려는 효과에 집착하여 물리적인 단위를 착각합니다. 전도도의 비례관계기 때문에 단위가 있을 수가 없습니다. 그래서 로그함수를 취할 수가 있습니다. 다른 말로, 로그함수를 취하기 위해서는 단위를 없애주어야 합니다. 수학함수는 실수나 허수를 다루기 때문에 물리적인 단위가 들어가면 안됩니다. 물론 스케일을 정하고 단위를 붙이면 할 말이 없으나 (x- 축처럼), y-축과 같이 로그함수와 같은 초월함수가 있을 때는 절대로 단위가 붙을 수가 없습니다. 따라서 그래프를 그린 저자들은 단위를 붙이는데서 실수를 한 듯... 전기전도도에 대해서는 아르니우스 공식에 따라가면 되나 이것은 온도의 역수에 비례하는 경우고 요즈음 나오는 복합물질이나 합성물질은 아르니우스 공식에서 벗어난 비례나 역비례관계를 나타내므로 아르니우스 공식으로 속단을 하면 안됩니다. 본론으로 들어와서 저자들이 나타낸 그래프는 두 가지 종류에 해당합니다. 첫 번째는 y-축을 상용로그로 잡았기 때문에 원하는 온도에 700도 (아마 섭씨 온도인듯...)를 섭씨온도라고 가정하면 절대온도는 대략 973도이므로 해당 온도로 나누면 그래프의 x-축에서 1에 해당합니다. 이 수치에 대응하는 oxide는 1.58, nitrate는 0.69 정도가 됩니다. (읽을 때 오차를 고려해서) 이 값은 상용로그값이므로 (아마 그럴 것입니다. 왜냐하면 자연로그로 하면 해당 값이 나오지 않으므로) oxide = 10^(1.58) = 38.5, nitrate = 10^(0.69) = 4.9 정도가 되므로 주장하는 값에 근사한 값이 나옵니다. y-축이 로그 스케일인데 그래프에서는 거의 균일한 스케일로 (0.2 간격) 나오니까 약간 이상한 점도 있습니다. 두 번째 그래프는 y-축에다 온도를 곱한 값입니다. 온도가 900 도 이므로 절대온도로 고치면 1173도이므로 그래프에서 1000으로 나눈곳은 0.85 부근이므로 여기와 만나는 곡선값은 air = 4.55, H2-H2S = 3.25 입니다. 이 값에 절대온도가 곱해져서 y-축에 나타냈으므로...1/(900+273.0)*10^(4.55) = 30.2, 1/(900+273.0)*10^(3.25) = 1.52 이므로 저자들이 주장하는 값과 거의 같이 나옵니다. 그러나 오차를 고려해야 하고, 단위를 점검해야 하므로 뭐라고 속단할 수는 없습니다. 그래프를 그려서 나타내는 방법이나 단위 등에 대해서는 논문 심사위원들이 빠뜨리고 지적을 하지 않은 듯 하나 실험결과를 차용할 때는 큰 문제점은 없습니다. 그러나 확실하게 값과 단위를 확인해야 인용을 할 때 어려움이 없습니다. >4-probe 방식으로 전기전도도를 측정한 결과값인데요. > >Electrical conductivity를 나타내는 그래프를 해석하는데 많은 어려움이 있습니다. > >첨부된 파일1번에서는 x축은 절대온도를 나타내는 값은 알겠습니다. > >y축은 로그로 표시되는데, 이렇게 표시되는 값과 논문에 나와있는 값이 어떻게 계산되어지는지를 궁금합니다. > >oxide는 700도에서 35.7 S/cm의 값이고, Nitrate는 700도에서 4.87 S/cm의 값을 나타냅니다.... > >도대체 어떻게 계산되어지는겁니까..ㅠ > >또한 첨부파일2번에서는 y축의 로그값이 다릅니다. 이거또한 어떻게 계산해야되나요... > >900도에서 air상태에서는 33.6 S/cm이고, 수소상태에서는 1.7 S/cm, 10%의 황화수소에 수소발란스는 1.6 S/cm의 > >값을 가진다고 나와있습니다. > >arrhenius와 관련이 있다고 생각되어지는데,,, > >알려주세요..