Efflux time(유출시간 측정) 실험 보고서

소개글

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목차

1. 서론

2. 목적

3. 실험 이론

4. 실험 방법

5. 실험 결과

6. 고찰

본문내용

야함)
2) 측정하고자 하는 관을 탱크의 밑바닥에 끼운다
※ 관을 연결할 때, 물이 새는 부분이 없도록 틈을
테이프를 이용하여 막아준다.
- 틈을 통하여 물이 샐 경우의 오차를 막기 위해
필히 실시한다.
3) 탱크에 물을 채우고 액면의 높이를 일정구간(10㎝)을
정한 후, 관의 끝부분을 막아둔다.
4) 관의 끝부분 열어 물이 일정구간(10㎝) 내려오는 데 시간을 측정한다.
※ 시간측정을 3회 반복하여 측정하여 평균값을 구한다.
5) 준비된 7개의 관에 대하여 위의 실험을 반복한다.
5. 실험결과
⑴ 에너지 수지식을 이용한 이론적 결과치
u=
u = 관내의 평균 유속 [cm/s]
g = 중력 가속도 [cm/s]
H = 탱크의 액면 높이 [cm]
L = 관의 길이 [cm]
t = 시간[sec]
W = 탱크너비[cm]
b = 탱크 길이[cm]
Ro = 관의 반경 [cm]
ρ = 액체의 밀도[ g/cm]
μ = 액체의 점도[g/cms]
t=c{(L+H)-(L+H)}
c=
(난류)
1
2
3
4
5
6
7
D(m)
0.01
0.004
0.004
0.004
0.001
0.001
0.001
L(m)
0.345
0.66
0.317
0.205
0.657
0.332
0.237
u(㎧)
난류일 경우
3.9982
1.7937
2.1273
2.4397
0.6669
0.7801
0.8634
Re
39982.19
7174.98
8509.02
9758.85
666.93
780.10
863.37
t(s)
13.98
187.07
165.15
148.55
8052.13
7182.70
6646.60
⑵ 실험으로부터 얻은 결과치
1차시
2차시
3차시
평균
1
14\"20
14\"49
15\"00
14\"56
2
43\"62
43\"60
43\"61
43\"61
3
40\"90
41\"90
40\"35
41\"05
4
41\"80
42\"03
42\"16
42
5
3\'23\"45
3\'23\"94
3\'23\"68
203\"56
6
3\'2\"54
3\'2\"64
3\'2\"8
182\"48
7
3\'6\"83
3\'6\"21
3\'6\"85
186\"64
⑶ 이론식으로 얻은 결과치와 실험으로 얻은 결과치의 비교
6. 고 찰
이번 실험은 관의 직경과 길이를 측정하는 부분에서 가장 많은 오차를 낼 거라고 생각했다. 하지만 막상 실험을 끝내고 가장 문제가 되었던 부분은 이론값을 내는 것이 가장 힘들었다. 쉽게 생각해서 유도된 식에 숫자만 대입하면 된다라는 생각을 했었는데 계산기로 계산할 때 오류가 자꾸 발생했다. 그래서 부분계산을 이어서 계산하느라 중간에 계산값이 틀려져 이론값이 너무 큰게 나온 것 같다. 실험값과 이론값의 t=(유출 시간 실험값/유출 시간 이론값)값을 비교하면 다르다는 것을 볼 수 있는데, 그 원인은 우선 물이 흘러 내려올 때 관이 흔들려 물의 흐름이 방해를 받는 경우와, 관의 길이와 직경을 잴 때와 임의로 정한 물이 흘러내려오는 길이(10㎝)를 잴 때의 눈금오차의 경우, 스톱워치를 누를 때와 시간을 측정하기 위해 물이 흘러내려오는 관의 입구를 막았던 손을 땔 때의 시간차의 경우, 그리고 물이 흘러나오는 관과 저장소 사이의 물 흐름으로 인한 차이의 경우를 고려해 볼 수 있다.
또한 탱크에서 유출되는 물의 유속은 물이 나오는 관의 길이나 두께 그리고 그 탱크의 수위에 관계가 있는데 관의 길이가 길수록 느리고 관의 두께가 두꺼울수록 빠르고 탱크의 물 수위가 높을수록 그 관을 통해 나오는 물의 속도는 빠르다고 할 수 있는데 실험 결과는 그 반대로 나온 경우도 있어서 위에서 열거한 작은 실수들이 결과엔 엄청난 영향을 미칠 수도 있다는 것을 알게 되었고, 좀 더 정확한 결과를 얻기 위해선 실험에 좀 더 신중을 가해야 한다는 것을 느꼈다.

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