건조 곡선의 측정

실 습 일	2022 년 월 일 날씨 기온 ℃	평가 결과		총 평
실 습 자		학생	교사
지도교사	(인)

1. 실험 내용

일정한 온도와 습도의 공기로 일정한 입도를 갖은 젖은입자를 건조하여 건조곡선을 측정한다.

2. 준비물

⑴ 굵기 약 500 Microns의 깨끗한 모래 1Kg

⑵ 시간을 측정할 수 있는 기구

3. 주의 사항

건조기내의 시료에서 나온 뜨거운 수증기가 장치의 송풍기에 공급되는 공기에 영향을 미치지 않도록 하고 실험실 내부는 환기가 잘 되는 곳이 좋다.

3. 이론 요약

젖은 입자(wet-solid)가 건조 장치에 넣어졌을 때 그 입자는 일정한 온도 즉, 정상상태에 이를 때까지 온도와 건조율은 증가하거나 감소한다. 안정된 상태에서는 젖은 입자의 표면 온도는 건조 장치의 습구(wet-bulb)온도이다.

또한 건조되는 입자 내부의 온도는 기체의 습구온도와 같은 경향이 있으며 그러나 질량과 열의 이동은 차이를 보인다. 일단 축적된 온도가 기체의 습구 온도에 도달하면 그 온도들은 꽤 안정적이며 건조 곡선도 일정하게 유지된다. 그리고 이 지점을 지나면 표면 온도가 상승하며 건조 곡선이 급속하게 내려간다.

이 건조율 하락시간은 수분 제거가 활발하지 않을지라도 일정 건조율 시간보다 오래 지속될 수 있다. 가장 낮은 수분을 함유한 내용물은 건조 조건하의 입자가 된다.

4. 실 험 방 법

⑴ 용기의 시료는 물과 혼합되기 이전에, 충분히 건조된 상태에서 3개의 트레이에 각각 약 10mm 깊이까지 채워야 한다.

⑵ 트레이 3개를 장치내의 저울로 평량하여 총무게를 기록한다.

⑶ 다시 용기를 꺼내어 분무기를 사용하여 모래 위에 충분히 뿌려 준다.

⑷ 그리고 건조가 시작되기 전에 젖은 모래의 총무게를 표시하여 기록해야 한다.

⑸ 용기를 장치 내에 삽입한 후 팬 속도 조절기를 500회전에 맞추어 준다.

⑹ Heater Power Control Knob를 Max으로 돌려놓고 실험시간 내내 그대로 유지되도록 한다.

⑺ 건조가 완료될 때까지 일정한 간격을 두고 트레이의 전체 무게를 기록한다.

5. 결과의 정리

마른 모래의 무게 =           kg

시 간
젖은 모래의 무게변화량
수분 함유율

[eqn: X^-1 ~=~{액체 무게} over {마른 모래의 무게}~=~ {젖은 모래의 무게-마른 모래의 무게} over {젖은 모래의 무게}]

위 결과를 참조하여 시간에 대한 수분 함유량을 건조 곡선으로 그린다.

이 곡선으로부터, 건조 과정이 한 단계에서 다른 단계로 넘어가는 지점(A, B, C, D)을 구별하면서 건조율-수분 함유량 곡선을 도출하기 위해 데이터를 주의 깊게 구별한다.

X-1  =  안정된 상태의 수분 함유량

위에서 취해진 결과들을 비교해보고 다음 실험항목에 건조곡선을 적용시킨다.

○  안정된 상태의 수분 함유량에서 가장 중요한 것은 무엇인가?