액체의 점도

소개글

액체의 점도에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Procedure

2. Data sheet

3. Description

4. Result

5. Discussion

본문내용

대점도를 구했기 때문에 0.00894poise를 이용하여 온도에 따른 액체의 절대점도를 구했다. 25℃와 50℃에서의 물의 절대점도는 0.00894 poise, 0.00530poise였고 25℃와 50℃에서의 에탄올의 절대점도는 0.0117 poise, 0.00796 poise이었다. 즉, 물보다 에탄올의 점성이 더 컸다. 또한 액체의 경우 온도가 올라가면 분자 사이의 결속력이 약해져 점성이 낮아지고 온도가 낮아지면 결속력 높아져 점성이 높아진다는 것을 알 수 있었다.
- 실험 시 궁금했던 점
① Hagen-Poiseuille
( Q : 단위시간의 유량, l : 관의 길이, r : 관의 반지름, D : 관의 지름, : 점성계수, : 밀도)
② 점도에 영향을 미치는 요인 : 분자성 액체에서는 액체로 존재하는 온도 범위가 좁은 물질이 넓은 물질에 비해서 점성이 작다. 또한, 분자의 구조가 복잡한 것은 점성이 크다. 그리고 시간에 따라 점성이 변하는 물질이 있을 수 있으므로 시간을 고려해야 한다. 유체의 점도 측정은 유채 안에 존재하는 기포의 영향을 받는다. 기포는 점도가 예상치 보다 증가하거나 감소하는 원인이 되므로 측정 전에 제거하여야 한다. 유체의 점도 측정 시 진동에 의한 영향 또한 점도 값에 영향을 주므로 주의해야 한다.
2) 오차의 원인
① 시간(t)에 의한 오차 : 점도를 구하는 식은 으로, 시간에 영향을 받는다. 필러를 빼는 순간 액체가 점도계를 따라 내려오는데, C~D구간의 정확한 유출 속도를 측정하는 것이 중요하다. 하지만 D 점에서 관의 면적이 급격히 작아지는데, 이를 눈으로 보고 정확한 순간을 파악하는 것이 힘들었다.
② 온도 변화와 온도의 안정화 : 항온조를 사용하여 실험을 진행하지만 점도계는 상온에 노출되어 있기 때문에 실험을 진행하는 모든 과정에서 적절한 항온이 되어있기 어렵다. C~D구간의 유출 속도를 측정할 때는 점도계를 상온에 더욱 노출시켰어야 했는데 이 과정에서 점도계에 급격한 온도 변화가 생겼다. 게다가 증발 속도는 온도에 따라 증가하므로 50℃에서 실험을 할 때 C~D 구간에서 증발한 액체가 존재하게 된다. 그 결과 압력이 증가할 것이고 이러한 변화는 유체의 성질인 ‘압력과 속력은 서로 반비례한다.“ 에 의해 영향을 받는다. 즉, 압력의 발생에 의해 흘러내리는 속도가 감소될 수 있고 이는 다시 점도를 높여 시간 t를 증가시킨다.
③ 온도의 증가에 의한 열의 움직임 현상 : 항온기에 의해 발생한 열은 에너지의 형태로 유체에 들어간다. 이때 온도 차이에 의해 대류가 생기게 되는데 따뜻한 유체는 위로, 찬 유체는 아래로 가는 현상이 반복해서 일어난다. 여기에 온도에 따른 부피 변화까지 고려한다면 이상 유체의 성질인 밀도가 일정하다는 조건을 만족시키지 않게 된다. 따라서 이러한 불균등한 밀도 분포로 인해 이론값과 오차가 발생한다.
④ Cannon Fenske 점도계 세척 : 이번 실험에서는 유체는 증류수와 에탄올이었다. 점도가 다른 두 유체를 동일한 점도계를 사용하여 실험을 진행하기 때문에 점도계를 충분히 깨끗하게 세척하는 것이 중요했다. 하지만 점도계의 구조상 모세관 등을 깨끗이 씻기 힘들었다. 서로 다른 점도를 가진 유체가 섞여 C~D 구간 유출속도에 영향을 주게 되고 이러한 사실이 이론값과 결과값에 오차를 만들어냈을 것이다.
6. Reference
①“상대점도”『네이버국어사전』 19.03.2016
②“점성”,『위키피디아』, ,19.03.2016

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