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이상기체 방정식을 이용한 공기의 기체상수 측정 실험2025.11.141. 이상기체 방정식 이상기체 방정식은 밀도가 낮은 기체에서 분자 간 평균 거리가 충분히 멀어 분자 위치 에너지를 무시할 수 있을 때 적용된다. 상태 방정식 PV=nR̄T로 표현되며, 여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R̄은 일반 기체 상수(8.3145 kJ/kmol·K), T는 절대온도이다. 이를 단위질량당으로 변형하면 Pv=RT 형태가 되며, R은 기체 상수로 R̄을 분자량으로 나눈 값이다. 2. 실험 방법 및 측정 150ml의 공기를 주사기에 채우고 압력계와 연결튜브로 연결한 후, 주사기에 압력을 가하여 10ml 단...2025.11.14
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중첩의 원리 실험 - 다중 기전력 회로의 전류 분석2025.11.151. 중첩의 원리(Superposition Principle) 임의의 회로망에서 둘 이상의 기전력이 존재할 때 전류분포를 중첩의 원리에 의해 이해하고 실험적으로 증명하는 방법. 각 전압원을 단락회로로 대체하여 개별적으로 계산한 전류값들을 합산하면 전체 회로의 전류값과 일치함을 확인. 실험 결과 계산값과 측정값이 0.024%~1.593% 범위의 작은 오차로 중첩의 원리가 성립함을 증명. 2. 키르히호프 전류법칙(KCL, Kirchhoff's Current Law) 회로의 각 노드에서 유입 전류와 유출 전류의 합이 0이 되는 법칙. 실...2025.11.15
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에어테이블을 이용한 2차원 충돌 실험2025.11.121. 운동량 보존 법칙 2차원 충돌 실험에서 마찰이 없는 에어테이블 위에서 두 물체가 충돌할 때 내력만 작용하므로 계의 총 운동량은 충돌 전후에 보존되어야 한다. 실험에서는 x, y 축 성분별로 충돌 전후의 운동량을 계산하여 보존 법칙의 성립 여부를 확인했다. 같은 질량과 다른 질량의 두 물체 충돌에서 운동량 변화량과 오차율을 측정하여 이론과 실제의 차이를 분석했다. 2. 에너지 보존과 충돌 충돌 과정에서 역학적 에너지 보존 법칙을 검증했다. 이론적으로는 충돌 전후 총 에너지가 같아야 하지만 실제로는 소리, 열 등으로 에너지가 손실...2025.11.12
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아보가드로 수 결정 실험2025.11.171. 아보가드로 수(Avogadro's number) 아보가드로 수는 물질 1몰에 포함된 입자(원자, 분자, 이온, 전자 등)의 개수를 나타내는 상수로, 6.022140857 × 10²³ mol⁻¹의 값을 가집니다. 이는 12g의 탄소-12 동위원소에 포함된 원자의 개수로 정의되며, 약 602 섹스틸리언에 해당합니다. 화학에서 물질의 양을 측정하는 기본 단위로 사용됩니다. 2. 몰(mole)과 국제단위계 몰은 국제단위계(SI)에서 물질의 양을 측정하는 단위입니다. 1몰은 12g의 탄소-12에 포함된 원자의 개수와 같은 수의 입자를 ...2025.11.17
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실근의 어림수 분석하기: 뉴턴의 방법과 미분학의 활용2025.11.181. 다항함수의 미분법과 도함수 다항함수의 미분을 이해하기 위해서는 평균변화율과 순간변화율의 개념이 필수적이다. 평균변화율은 y의 변화량을 x의 변화량으로 나눈 값이고, 순간변화율은 어느 한 점에서의 접선의 기울기를 의미한다. 도함수는 함수 f(x)의 각 점에서의 미분계수들을 모아 놓은 함수이며, 미분계수는 함수의 어떤 점에서의 순간변화율이자 그 곡선의 접선의 기울기를 나타낸다. 2. 뉴턴의 실근 어림수 방법(Newton's Method) 뉴턴 방법은 수치해석학에서 실숫값 함수의 영점을 근사하는 방법이다. 자연과학과 공학의 다양한 ...2025.11.18
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저항, 전압, 전류의 측정방법 설계 실습 결과보고서2025.11.141. 저항 측정 및 오차 분석 30개의 10kΩ 저항(5%)을 측정하여 유효숫자 3자리로 기록하고 평균값을 구했다. 실험 결과 오차율이 0~2% 범위에 있어 5% 이상 벗어난 저항은 0%였다. 표준편차는 0.059595로 계산되었다. 병렬 연결 시 표준편차는 0.030174로 감소하여 오차가 줄어듦을 확인했다. 2. 2-wire와 4-wire 측정법 비교 점퍼선의 저항을 2-wire와 4-wire 측정법으로 측정하여 비교했다. 2-wire 측정법에서는 직렬 연결값이 단일값의 2배가 되지 않았으나, 4-wire 측정법에서는 거의 2배...2025.11.14
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레이놀즈수 측정 실험 결과보고서2025.11.141. 레이놀즈수(Reynolds Number, Re) 유체의 관성력과 점성력의 비로 정의되는 무차원수로, 유체의 흐름을 층류와 난류로 구별하는 지표이다. 레이놀즈수는 관의 직경, 유체의 평균속도, 밀도, 점도 등으로 계산되며, 값이 클수록 난류 특성이 강해진다. 임계 레이놀즈수는 층류에서 난류로 전이되는 지점에서의 값을 의미한다. 2. 유체의 흐름 형태(층류, 전이류, 난류) 층류는 Re<2100 영역으로 유체가 평행하게 흐르며 혼합이 거의 없는 상태이다. 난류는 Re>4000 영역으로 불규칙적이고 빠른 유속을 나타내며 강한 혼합현...2025.11.14
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인산의 적정과 완충 용액 실험 결과2025.11.141. 산-염기 적정 삼양성자 산인 H₃PO₄를 NaOH로 적정하여 미지의 산 농도를 결정하는 실험. pH meter를 이용하여 NaOH 첨가량에 따른 pH 변화를 측정하고 적정 곡선을 작성. 1차 당량점(17ml, pH 5.162)과 2차 당량점(35ml, pH 10.202)을 확인하였으며, 삼양성자 산의 특성상 3개의 당량점이 존재함을 확인. 2. 완충 용액 NaOH를 첨가할 때 pH가 크게 변하지 않는 구간을 완충 용액 부분으로 확인. 1차 당량점 이전(0~15ml)과 1차·2차 당량점 사이(18~33ml), 2차 당량점 이후(...2025.11.14
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아스피린 제조 실험 결과 분석2025.11.141. 살리실산과 무수아세트산의 몰 수 계산 아스피린 제조 실험에서 삼각플라스크에 살리실산과 무수아세트산을 넣고 각각의 몰 수를 계산했다. 살리실산의 분자량과 무수아세트산의 밀도, 분자량을 이용하여 몰 수를 구했으며, 이는 이후 한계반응물 결정과 수득률 계산의 기초가 되었다. 2. 한계반응물 결정 및 반응식 살리실산과 무수아세트산이 1:1의 비율로 반응하여 아스피린을 형성한다. 실험에서 첨가된 각 물질의 몰 수를 비교한 결과 살리실산이 한계반응물임을 확인했으며, 이를 통해 생성될 아스피린의 이론적 양을 결정할 수 있었다. 3. 아스피...2025.11.14
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이산화탄소 헨리 상수 측정 실험2025.11.141. 헨리법칙 1803년 윌리엄 헨리가 발견한 기체 법칙으로, 동일한 온도에서 같은 양의 액체에 용해될 수 있는 기체의 양은 기체의 부분압과 정비례한다. 방정식은 p=kc로 표현되며, p는 기체의 분압(atm), c는 용질의 농도(mol/L), k는 헨리 상수(L·atm/mol)이다. 무극성 기체에 적용되며, 암모니아처럼 물에 대량으로 녹거나 산-염기 반응을 하는 기체는 적용이 어렵다. 2. 산-염기 평형 이산화탄소가 물에 녹으면 탄산 형태로 존재하여 다양성자성 평형을 보인다. 탄산은 이양성자성산으로 H2CO3 ⇔ H+ + HCO3...2025.11.14
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