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01. 단위 환산

(1) 차원과 단위

① 차원

물리적 세계에서 길이, 시간, 면적, 속도 등과 같이 측정이 가능한 양

자연 과학이나 공학에서 사용되는 기본 치원 : 질량, 길이, 시간, 온도, 물질량, 전류, 광도

② 단위

차원의 특성을 구체적으로 나타내기 위한 방법으로 기준이 되는 일정량

길이(차원) → m, cm, mm(단위)

(2) 표준 단위와 유도 단위

① 기본 단위 : 길이, 질량, 시간, 온도, 전류, 묻질량, 광도의 차원을 가지 는 단위

② 배수 단위 : 기본 단위의 배수나 분율로 정의되는 단위

③ 유도 단위 : 기본 단위나 배수 단위 들을 곱하거나 나눔으로써 얻어지는 단위

02. 물질수지

(1) 계의 정의와 종류

① 계(system) : 물리 적 변화와 화학적 변화에 의하여 발생하는 물질 및 에너지의 흐름을 설명하기 위해서 전체 공정 또는 단위 공정을 설정한 것으로, 계를 제외한 나머지 부분을 주위(surroundings)라 하며 계와 주위는 경계 (boundary)로 구분됨.

② 계의 종류

고립 계(isolated system): 계의 경계를 통한 질량과 에너지의 출입이 없는 계

닫힌 계 (closed system): 계의 경계를 통한 물질(질량)의 출입이 없는 계

열린 계 (open system): 경계를 통한 에너지 이동 유무와 관계없이 물질(질량)이 출입하는 계

단열 계 (adiaba tic system) : 경계를 통한 열의 이동이 없는 계

(2) 물질 수지의 기본 개념

① 질량 보존의 법칙 : 고립 계에서 원자의 종류와 수는 변하지 않는다는 법칙으로,‘모든 화학 반응에서 반응물의 질량 총합은 생성물의 질량 총합과 같다.’라는 의미로 사용됨.

② 정상 상태와 비정상 상태

정상 상태 (steady state) : 계 내의 모든 물리량이 시간과 무관하게 일정한 계 또는 공정

비정상 상태 (unsteady state) : 계의 상태가 시간에 따라 변화하는 계 또는 공정

③ 물질 수지(mass balance) : 계의 경계를 통해 도입, 유출되거나, 계 내에 축적, 소진되는 물질 의 양 사이의 관계를 수학적으로 해석한 결과를 물질 수지라 하며, 이들의 관계를 정량적으 로 수식화한 것을 ‘물질 수지식’이라고 함.

(3) 물질 수지의 계산