[물리화학실험] 점성도 실험

소개글

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목차

1 . 요약정리

2 . 이론
1. 점성도
2. 액체의 점성도
3. 점성도계 종류
4. 온도가 점도에 미치는 영향

3. 실험
1. 시 약
2. 기 구
3. 방 법

4 . 결과

5 . 결론및 고찰

6 . 참고문헌

본문내용

1만 3000㎦에 달하는 수증기가 되어 대기 속에 확산하고, 그 수증기는 응축되고 모여서 구름이나 안개가 되고, 다시 비·눈·우박 등이 되어 지표면에 내린 다음 모여서 하천이 되어 해양·호소로 흘러간다. 이것을 물의 순환이라고 한다. 이렇게 물이 순환하는 사이에 저지(低地)나 호상(湖床)을 깎아내고, 강의 흐름을 바꾸고, 흙이나 바위를 멀리 운반하기도 한다.
또 큰 비나 강이 범람하여 산을 깎고, 깊은 골짜기를 만들고, 단단한 바위를 침식한다. 밀려오는 격랑(激浪)은 끊임없이 해안선을 침식하여 섬이나 대륙의 형태를 변화시킨다. 물은 또한 지구상의 기후를 좌우하며, 모든 식물이 뿌리를 내리는 토양을 만드는 힘이 되고, 증기나 수력전기(水力電氣)가 되어 근대산업의 근원인 기계를 움직이게도 한다. 더욱이 물은 인류를 비롯한 모든 생물에게 물질 중에서 가장 중요한 것이며, 생체(生體)의 주요한 성분이 되고 있다.
예를 들면, 인체는 약 70%, 어류는 약 80%, 그 밖에 물 속의 미생물은 약 95%가 물로 구성되어 있다. 즉, 생물의 생명현상도 여러 가지 물질이 물에 녹은 수용액에 의해서 일어나는 화학변화가 복잡하게 얽힌 것이라 말할 수 있다.
2. 기 구
공낙하법 점도계, 자, Stop-Watch, 돋보기, 납 덩어리(지름 2.5~3.6mm정도), 시험관, 시험관대, 전자저울
3. 방 법
1. 공낙하법 점도계를 3개 준비한다.
2. 한쪽에는 글리세롤을 채우고 다른 한쪽에는 식용유를 채운다. 또 나머지 한쪽에는 물을 가득 체운다.
3. 납의 지름을 측정한다.
4. 납의 무게를 측정한다.
5. 납의 밀도를 계산한다.
6. 낙하할 관에 채워진 글리세롤과 식용유, 물의 높이를 잰다
7. 납을 떨어뜨리고 각 구간에서 Stop-Watch로 시간을 측정한다.
8. 식에 각 측정값을 대입하여 글리세롤과 식용유, 물의 점도를 계산한다.
Ⅳ. 결과
액체밀도
(g/㎤)
반지름
(cm)
질량
(g)
구 밀도
(g/㎤)
낙하시간
(s)
속도
(cm/s)
유체높이
η
(g/cms)
글리세롤
1.26
①0.145
0.1
7.8125
10.24
2.93
30
cm
10.23
9.28
②0.175
0.15
6.6964
7.07
4.24
8.55
③0.1525
0.11
7.3826
8.77
3.42
9.07
①0.135
0.08
7.7670
1.63
19.57
1.41
식용유
0.816
31.9
cm
1.22
②0.140
0.06
5.2174
1.69
18.88
1.00
③0.135
0.07
6.7961
1.67
19.10
1.24
H2O
1.00
50
cm
0.35
①0.135
0.1
9.7087
0.51
98.04
0.35
②0.150
0.12
8.5106
0.48
104.17
0.35
③0.155
0.11
7.0513
측정실패


▶ 속도 = 이동거리/낙하시간 으로 측정한다.
▶ 공 낙하법으로 점성계수 η를 구하는 법
: 공의 밀도 : 용액의 밀도
: 공의 반경 : 중력 가속도 (9.8m/s2)
Ⅴ. 결론및 고찰
이론치(g/cms)
측정치(g/cms)
글리세롤
9.54
9.28
식용유
0.8
1.22
H2O
0.0089
0.35
글리세롤과 식용유 모두 약간의 오차가 있었고, 물의 경우는 약간 큰 오차가 생겼다. 오차가 생긴 원인은 이 실험이 기계를 이용해서 하는 것이 아니라 초시계로 낙하시간을 측정하는 방식으로 진행되었기 때문이다. 또 낙하 도구로 사용한 납 공이 일정한 모양을 가지고 있는 것이 아니라서 각각 공에 따라서 저항도 달랐을 것이며 같은 납공을 가지고 실험했음에도 불구하고 크기와 밀도가 일정하지 않아서 오차가 많이 발생 했을 것으로 보인다.
그리고 처음에 실험을 할 때, 식용류나 물의 경우는 납이 너무 빨리 떨어져서 시간을 재대로 측정하지 못하여 실수도 여러 번 하였다.
물의 경우는 처음에 구간을 30cm로 하였는데, 시작점에서의 시간을 제대로 측정하지 못하여서 구간을 바꾸어 측정하였다. 시험관에 물을 가득 부어서 총 구간을 50cm로 한 것이다. 그래서 오차가 크지만, 실험을 할 수 있었다. 실험은 하였지만 물의 경우는 공낙하법으로는 측정하기 힘든 것 같다.
또 점도는 온도의 변화에 크게 영향을 받는다. 온도가 상승하면 활동도가 증가하고 점도는 낮아진다. 그래서 온도에 따른 점도의 오차를 줄이기 위해서는 일정한 온도에서 측정하는 것이 좋다고 한다.
시간이 없어서 Ostwald 점성도계를 사용하지 못한 것이 아쉽다.
* 앞 조에서 실험한 결과
글리세롤
식용유
지름
(mm)
질량
(g)
낙하시간
(s)
지름
(mm)
질량
(g)
낙하시간
(s)
1회
3.25
0.12
6.50
1회
3.30
0.18
0.64
2회
3.35
0.13
5.96
2회
3.40
0.11
1.13
3회
3.45
0.14
6.93
3회
3.35
0.16
0.78
4회
3.00
0.14
5.63
4회
3.20
0.15
1.77
5회
3.00
0.13
6.02
5회
3.00
0.12
1.10
평균
3.21
0.132
6.208
평균
3.25
0.144
1.084
유리관 안의 글리세롤 높이 : 20cm
유리관의 지름 : 3.38cm
[글리세롤의 점성도]
: 공의 밀도(11.3437=16℃), : 글리세롤의 밀도(0.00126g/cm3)
: 공의 반경, : 중력 가속도 (9.8m/s2)
η= 19.88 (g/cm s)
[식용유의 점성도]
: 공의 밀도, : 식용유의 밀도(0.91g/cm3)
: 공의 반경, : 중력 가속도 (9.8m/s2)
η= 3.246 (g/cm s)
Ⅵ. 참고문헌
책이름
저자
출판 년도
출판사
물리화학
RAYMOND CHANG
1979년
형설출판사
물리화학 7판
Peter Atkins
OXFORD
최신분석화학
최재성 외 3명
2000년
동화기술
물리화학실험
최재시 외 2명
1996년
형설출판사
http://kin.naver.com/browse/db_detail.php?d1id=8&dir_id=813&docid=230393
http://100.naver.com/100.php?id=135503
http://100.empas.com/dicsearch/pentry.html/?i=1781910

키워드

물리화학실험,   점성도,   물리화학,   응용화학