• 제목/요약/키워드: Chemical Equilibrium

검색결과 1,136건 처리시간 0.035초

평형상수를 이용한 액체로켓 추진제의 화학반응 수치연구 (Numerical Study of Chemical Reaction for Liquid Rocket Propellant Using Equilibrium Constant)

  • 장요한;이균호
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제44권4호
    • /
    • pp.333-342
    • /
    • 2016
  • 액체로켓 추진시스템은 액체 추진제와 액체 산화제의 화학반응을 통해 추력을 발생하는 방식으로써 우주발사체 및 인공위성을 포함한 우주비행체에 광범위하게 적용되고 있다. 일반적으로 사용되는 액체로켓 추진제로는 모노메틸하이드라진/사산화이질소, 액체수소/액체산소 및 RP-1/액체산소 조합 등이 있다. 본 연구의 목적은 액체로켓 추진제의 열화학적 반응을 수치적으로 분석함으로써, 이를 통해 궁극적으로 액체로켓엔진의 설계와 성능에 필요한 유용한 정보를 예측하고자 하는 데 있다. 이를 위해 앞서 언급한 3가지 조합의 연료와 산화제에 대하여 연소반응 후 화학평형상태에 도달했을 때 주요 요소평형반응들의 평형상수 값들을 이용해 최종 생성물의 성분과 화학조성을 계산하였고 그 결과를 이용해 단열화염온도와 로켓성능변수인 비추력을 예측하는 연구를 진행하였다.

동적 평형 학습에서 준미시적 표상 접근을 위한 스크래치 활용 수업의 효과 (The Effect of Classes Using the Scratch for Quasi-Microscopic Representation Approaches in Dynamic Equilibrium Learning)

  • 이성재;김성기;백성혜
    • 대한화학회지
    • /
    • 제67권4호
    • /
    • pp.241-252
    • /
    • 2023
  • 이 연구는 학생들이 어려워하는 화학의 여러 개념 중 하나인 동적 평형에 대한 학생의 이해를 높이는 것을 목적으로 한다. 동적 평형은 입자들의 끊임없는 움직임과 상호 작용을 미시적으로 이해하고, 이를 통해 발현되는 거시적인 특성을 이해할 수 있도록 실제와 표상이 겹친 준미시적 수준으로 다루어야 한다. 하지만 9종의 화학 I 교과서를 분석한 결과 평형에 대한 표현 방식은 다소 한계가 있었다. 준미시적 표상 접근을 통해 평형을 이해할 수 있는 전략으로 스크래치를 활용한 수업을 4차시로 구안 하였고, 56명 학생을 대상으로 실행하였다. 4차시 수업은 6단계로 구성이 되며, 단계적으로 평형을 이해하도록 설계하였다. 사전 검사와 사후 검사를 비교한 결과, 학생들이 화학 평형에 대해 미시적 설명과 거시적 설명을 모두 옳게 하는 학생이 크게 증가하였다. 이를 통해 준미시적 표상의 접근 방식으로 스크래치를 활용한 수업의 적용 가능성을 엿볼 수 있었다.

Chemical Equilibrium Modeling for Magnetite-Packed Crevice Chemistry in a Nuclear Steam Generator

  • Bahn, Chi-Bum;Rhee, In-Hyoung;Hwang, Il-Soon;Park, Byung-Gi
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제26권11호
    • /
    • pp.1783-1789
    • /
    • 2005
  • Modeling of a steam generator crevice in a nuclear power system needs to take into account both thermalhydraulic and chemical phenomena. As a first step towards developing a reliable model, a chemical equilibrium model was developed to predict chemical speciation in a magnetite-packed crevice by adopting the “tableau” method. The model was benchmarked with the available experimental data and the maximum deviation did not exceed two orders of magnitude. The developed model was applied to predict the chemical speciation in a magnetite-packed crevice. It was predicted that caustic environment was developed by the concentration of NaOH and the dissolution of magnetite. The model indicated that the dominant aqueous species of iron in the caustic crevice was $FeO_2\;^-$. The increase of electrochemical corrosion potential observed in the experiment was rationalized by the decrease of dissolved hydrogen concentration due to a boiling process. It was predicted that under the deaerated condition magnetite was oxidized to hematite.

Benzhydrol 類의 Schmidt 反應에 있어서의 Pre-equilibrium (Pre-equilibrium in the Schmidt Reaction of Benzhydrols)

  • 변형직
    • 대한화학회지
    • /
    • 제8권1호
    • /
    • pp.25-29
    • /
    • 1964
  • Benzhydryl azide 類에 Benzhydrol 類를 混合하여 Schmidt 反應을 逐行할 때에 Benzhydryl 基 間에 完全한 Radical exchange 現象이 일어남을 알았다. 故로 Benzhydrol 類의 Schmidt 反應에 있어서는 一但 生成된 Benzhydryl azide가 濃硫酸存在下에서 Benzhydryl cation과 Hydrazoic acid로 分離되어 完全平衡狀態에 있음을 確認할 수 있었다.

  • PDF

Correlation of Liquid-Liquid Equilibrium of Four Binary Hydrocarbon-Water Systems, Using an Improved Artificial Neural Network Model

  • Lv, Hui-Chao;Shen, Yan-Hong
    • 대한화학회지
    • /
    • 제57권3호
    • /
    • pp.370-376
    • /
    • 2013
  • A back propagation artificial neural network model with one hidden layer is established to correlate the liquid-liquid equilibrium data of hydrocarbon-water systems. The model has four inputs and two outputs. The network is systematically trained with 48 data points in the range of 283.15 to 405.37K. Statistical analyses show that the optimised neural network model can yield excellent agreement with experimental data(the average absolute deviations equal to 0.037% and 0.0012% for the correlated mole fractions of hydrocarbon in two coexisting liquid phases respectively). The comparison in terms of average absolute deviation between the correlated mole fractions for each binary system and literature results indicates that the artificial neural network model gives far better results. This study also shows that artificial neural network model could be developed for the phase equilibria for a family of hydrocarbon-water binaries.

화학 평형 이동시 반응 속도 변화에 대한 고등학생들의 이해 조사 (Identification of High School Students' Understanding on the Reaction Rate Change During Chemical Equilibrium Shift)

  • 박종윤;유현희
    • 대한화학회지
    • /
    • 제51권4호
    • /
    • pp.365-374
    • /
    • 2007
  • 본 연구에서는 고등학교 3학년 학생 100명을 대상으로 세트화 된 질문지를 사용하여 화학 평형 이 동시 반응 속도 변화에 대한 학생들의 이해 정도를 조사하고, 반응 속도의 기본 개념에 대한 질문이 화학 평 형 이동시의 반응 속도 변화를 이해하는데 도움이 되는지를 조사하였다. 질문지는 A, B, A' 세 개의 세트로 구 성하였으며, A, B, A' 순서대로 응답하도록 하였다. A세트는 화학 평형 이동시의 반응 속도 변화에 대한 문항, B세 트는 반응 속도의 기본 개념에 대한 문항으로 되어 있으며, A'세트는 A세트와 동일한 문항으로 되어 있다. 학 생들의 응답을 분석한 결과 화학 평형 이동시 반응 속도 변화에 대해 정반응 속도 변화보다 역반응 속도 변 화에 대한 이해가 낮았다. 그리고 평형에서 농도 변화에 따른 반응 속도 변화에 대한 이해는 어느 정도 되어 있으나 온도 변화에 따른 반응 속도 변화에 대한 이해도는 아주 낮았다. 그러나 반응 속도 기본 개념에 대한 정답률은 아주 높아 평형 이동시 반응 속도 변화에 대한 낮은 이해도는 반응 속도에 대한 기본 개념이 부족 한 것이 아니라 이를 화학 평형 이동에 제대로 연계시키지 못한 결과로 생각된다. A세트와 A'세트의 정답률 을 비교한 결과 A'세트의 정답률이 통계적으로 유의미하게 높게 나타나 B세트의 문항이 A'세트의 문항 해결 에 도움이 된 것으로 해석할 수 있다. 그러므로 이와 같은 세트화 된 질문지가 학생들의 개념 연결에 도움을 줄 수 있는 가능성을 확인하였다.

Salinity Effect on the Equilibria and Kinetics of the Formation of CO2 and R-134a Gas Hydrates in Seawater

  • Johanna, Lianna;Kim, A Ram;Jeong, Guk;Lee, Jea-Keun;Lee, Tae Yun;Lim, Jun-Heok;Won, Yong Sun
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제26권7호
    • /
    • pp.382-387
    • /
    • 2016
  • Gas hydrates are crystalline solids in which gas molecules (guests) are trapped in water cavities (hosts) that are composed of hydrogen-bonded water molecules. During the formation of gas hydrates in seawater, the equilibria and kinetics are then affected by salinity. In this study, the effects of salinity on the equilibria of $CO_2$ and R134-a gas hydrates has been investigated by tracing the changes of operating temperature and pressure. Increasing the salinity by 1.75% led to a drop in the equilibrium temperature of about $2^{\circ}C$ for $CO_2$ gas hydrate and $0.38^{\circ}C$ for R-134a gas hydrate at constant equilibrium pressure; in other words, there were rises in the equilibrium pressure of about 1 bar and 0.25 bar at constant equilibrium temperature, respectively. The kinetics of gas hydrate formation have also been investigated by time-resolved in-situ Raman spectroscopy; the results demonstrate that the increase of salinity delayed the formation of both $CO_2$ and R134-a gas hydrates. Therefore, various ions in seawater can play roles of inhibitors for gas hydrate formation in terms of both equilibrium and kinetics.

ANALYSIS OF EQUILIBRIUM METHODS FOR THE COMPUTATIONAL MODEL OF THE MARK-IV ELECTR OREFINER

  • Cumberland, Riley;Hoover, Robert;Phongikaroon, Supathorn;Yim, Man-Sung
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제43권6호
    • /
    • pp.547-556
    • /
    • 2011
  • Two computational methods for determining equilibrium states for the Mark-IV electrorefiner (ER) have been assessed to improve the current computational electrorefiner model developed at University of Idaho. Both methods were validated against measured data to better understand their effects on the calculation of the equilibrium compositions in the ER. In addition, a sensitivity study was performed on the effect of specific unknown activity coefficients-including sodium in molten cadmium, zirconium in molten cadmium, and sodium chloride in molten LiCl-KCl. Both computational methods produced identical results, which stayed within the 95% confidence interval of the experimental data. Furthermore, sensitivity to unavailable activity coefficients was found to be low (a change in concentration of less than 3 ppm).

Removal of Heavy metal Ions from Aqueous Solutions by Adsorption on Magadiite

  • 정순용;이정민
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제19권2호
    • /
    • pp.218-222
    • /
    • 1998
  • Removal of Cd(Ⅱ), Zn(Ⅱ) and Cu(Ⅱ) from aqueous solutions using the adsorption process on magadiite has been investigated. It was found that the removal percentage of metal cations at equilibrium increases with increasing temperature, and follows the order of Cd(Ⅱ) > Cu(Ⅱ) > Zn(Ⅱ). Equilibrium modeling of adsorption showed that the adsorptions of Cd(Ⅱ), Cu(Ⅱ), and Zn(Ⅱ) were fitted to Langmuir isotherm. Kinetic modeling of the adsorption showed that first order reversible kinetic model fitted to experimental data. From kinetic model and equilibrium data, the overall rate constant (k) and the equilibrium constant (K) for the adsorption process were calculated. The overall rates of adsorption of metal ions follow the order of Cd(Ⅱ) > Cu(Ⅱ) > Zn(Ⅱ). From the results of thermodynamic analysis, standard Gibbs free energy (ΔG°), standard enthalpy (ΔH°), and standard entropy (ΔS°) of adsorption process were calculated.

Phase Equilibrium of Binary Mixture for the (propylene oxide + 1-pentanol) System at Several Temperatures

  • Kim, Jeong-lae;Kim, Hakmin;Park, Su In;An, Gyu Min;Kim, Min Gi;Shin, Moon Sam
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제57권1호
    • /
    • pp.73-77
    • /
    • 2019
  • Isothermal (vapor + liquid) equilibrium data measurements were undertaken for the binary mixtures of (propylene oxide + 1-pentanol) system at three different temperatures (303.15, 318.15, and 333.15) K. The Peng-Robinson-Stryjek-Vera equation of state (PRSV EOS) was used to correlate the experimental data. The van der Waals one-fluid mixing rule was used for the vapor phase and the Wong-Sandler mixing rule, which incorporates the non-random two liquid (NRTL) model, the universal quasi-chemical (UNIQUAC) model and the Wilson model, was used for the liquid phase. The experimental data were in good agreement with the correlation results.