액체의 점도 측정

본문내용

14
0.0340
6.02
0.0325
4.57
50
0.0329
4.87
0.0334
4.66
▶ 결과에 의한 공의 밀도와 점도의 측정
온도(℃)
공의무게(g)
측정시간(s)
ρ(g/cm3)
η(cP)
평균η
20
0.0283
31.45
6.756
1.083
12.254
0.0337
31.75
8.046
1.350
0.0323
30.75
7.711
1.243
25
0.0326
23.58
7.783
0.964
9.668
0.0328
24.32
7.831
1.001
0.0334
22.24
7.974
0.936
30
0.0323
14.88
7.711
0.601
5.960
0.0327
14.28
7.807
0.586
0.0326
14.70
7.783
0.601
35
0.0316
10.63
7.544
0.419
4.349
0.0327
10.81
7.807
0.443
0.0318
11.16
7.592
0.443
40
0.0310
8.76
7.401
0.337
3.548
0.0323
8.93
7.711
0.361
0.0333
8.74
7.950
0.366
45
0.0322
6.45
7.687
0.260
2.571
0.0328
6.14
7.831
0.253
0.0340
6.02
8.117
0.259
50
0.0325
4.57
7.759
0.186
1.944
0.0329
4.87
7.855
0.201
0.0334
4.66
7.974
0.196
▶ 평균점도에 의한 그래프
(2) 결과 계산법과 과정
점도의 계산식
※k의 계산법
=
(중력가속도)

(관의 높이)
(관의 반경)
: 쇠구슬의 밀도
구의 부피=
=
≒ = 4.19×
= 1.252 (글리세린의 밀도)
5. 고찰
(1) 우리는 온도에 따른 글리세린의 점성도의 변화를 측정 하였다.
총 3번에 거쳐서 실험을 했고, 그 평균치를 계산하여 표와 그래프를 그렸다.
우리는 실험을 통해서 글리세린의 점성도가 온도가 올라감에 따라 점점 낮아진다는 것을 알 수 있었다.이것을 통해 다른 액체물질들도 온도가 높아짐에 따라 점성도가 낮아진다는 것을 우리는 짐작 할 수 있다.
참고로 대표적인 물질들의 점성 도표를 첨부한다.
※대표적 물질들의 점성도
액체
η/10-3Pa s
T/K
H2
0.013
20.3
O2
0.193
90.2
F2
0.238
85.0
Cl2
0.492
239.1
NH3
0.261
239.7
CCl4
0.969
293.0
Br2
0.995
293.0
H2O
1.002
293.0
Hg
1.554
293.0
Cs
0.676
302.0
H2SO4
25.4
293.0
C6H6
0.652
293.0
CH3OH
0.597
293.0
C2H5OH
1.200
293.0
(2) 오차 발생이유
첫째, 우리가 사용한 쇠구슬은 표면이 일정치가 않았다. 손으로 만진 쇠구슬들은 유분이 묻어있어 표면이 매끄럽지 못했다. 그래서 물에 대한 쇠구슬의 저항계수가 매번 틀렸으며 이로 인해 오차가 생겼다.
둘째, 온도를 맞추는데 있어서도 오차가 생길 수 있다. 물론 기계를 통해 온도를 맞췄지만 온도가 정확하질 못했다. 실험을 하는 동안 0.1℃ 정도의 온도변화가 계속 있었으며 우리가 실험을 하는 관에 온도가 재대로 전달 되었는지 모르는 일이다.
우리가 보고 기록한 온도는 기계안의 온도이지 관의 정확한 온도는 아니었다. 관에 직접 온도계를 넣고 온도를 잴 수 없었기에 우리는 그냥 실험을 해야 했다.
셋째, 실험관 안에 쇠구슬을 떨어뜨린 후 실험관의 모눈종이를 보면서 낙하시간을 재는데 사람의 눈에 의한 측정이라서 쇠구슬이 정확히 30㎝를 낙하한 다음 시간을 쟀는지 알 수가 없다. 실험을 주의 깊게 했으므로 거의 오차는 시가의 오차는 없을 것이라 예상했지만 사람에 의한 수동식 측정이라 오차가 생기고 말았다.
넷째, 사람의 손으로 직접 스톱워치를 작동 시켜 낙하시간을 쟀기 때문에 오차가 생길 수 있다. 사람이 아무리 민첩하게 행동을 한다지만 시간상의 오차는 어쩔 수 없는듯 하다.
다섯째, 전자저울로 쇠구슬의 무게를 쟀다. 그러나 쇠구슬의 무게가 워낙 작아서 저울의 치수가 계속 변화가 생겼다. 좀 더 정확한 측정을 위해서는 진공상태에서 측정을 해야 했으나 우리의 실험 여건이 따라 주질 못했다.
6. 결론
이 실험은 액체의 점도를 측정하는 실험이다. 원래는 더 많은 액체들의 점도를 측정해야 했으나 실험 기구가 갖추어지지 않아서 글리세린의 점성도만을 측정 할수 있었다. 좀더 실험의 정확성을 기하기 위해 우리는 모두 3번에 걸친 실험을 했다. 그러나 그럼에도 불구하고 오차가 생겼다. 실험을 통해 우리는 20℃에서의 글리세린의 점성도뿐 아니라 다양한 온도에서의 글리세린의 점성도를 알 수 있었다. 비록 오차가 생기기는 했지만 우리는 온도가 올라감에 따라 점성도가 낮아짐을 알 수 있었다.
토의사항
물이 온도가 높아짐에 따라 공이 떨어지는 속도가 빨라져 시간 재는 것이 힘들었다. 그래서 같은 온도에서 똑같은 실험을 세번씩 하여 평균을 낸 수치를 사용해 실험상 오차를 줄였다.
토론을 통해 오차의 원인들을 분석 하였다. 다양한 오차의 원인은 앞의 오차원인에 설명 하였다. 오차의 다양한 원인들을 분석하여 토론을 하면서 오차의 범위를 좀 더 줄일 수 있는 방법을 생각했다. 좀 더 주의 깊은 실험과 실험기구의 정확한 준비가 오차를 줄일 수 있는 방법이라 생각한다. 실험 결과를 통해 우리는 다른 다양한 액체들도 온도가 올라감에 따라 점성도가 낮아질 것이라는 추측을 할 수 있었다. 다음에 기회가 된다면 다른 액체들의 점성도도 측정해보고 싶다.
사용부호
η
점 도
cP
t
시 간
sec
T
온 도
℃
ρ
밀 도
g/cm3
g
중력가속도
m/s2
P
압 력
h
높 이
㎝
V
부 피
㎤
참고문헌
John S. winn "물리화학" ,자유아카데미, p1080～p1082, p1095～p1108
Robert G. Mortimer "물리화학" ,자유아카데미, p758
화학공학실험 [Experiments in Chemical Engineering]. Scitech 사이텍미디어
화학대사전. 도서출판 世和

키워드

점도,   Hoppler공낙하점도계,   Oswald점도계,   실험절차,   실험결과