Ostwald 점도계법

목차

1. Title

2. Date

3. Purpose

4. Principle

5. Apparatus & Reagents

6. Procedure

7. Experiment Illustration

8. Data & Result

9. Discussion

10. Assignment / Reference

본문내용

m·s를 사용하는데 1g/cm·s를 1poise(푸아즈)라고 하며, 1P로 표시한다. 또한 푸아즈의 100분의 1을 centi-poise(cP)라고 하며, 실험실에서 점도의 단위로 많이 사용하고 있다. 즉 1 poise =1g/cm·s =100cP =0.1kg/m·s로 표시할 수 있으며, 1cP =0.01g/cm·s =0.00672Ibm/ft·s =2.42Ibm/ft·hr로 표시한다. 국제단위계 단위로는 N·s/㎡를 사용한다.
(2) 푸아즈 poise
점성도의 CGS단위. 기호 P. 1s 사이에 1g인 유체가 1cm 이동하는 상태를 1P라고 한다. 1P=0.1Pa·s이다. 1P는 보통 유체의 점성도를 나타내는 데는 너무 크므로 실제로는 그 1/100인 cP(centipoise)를 쓰는 경우가 많다. 이를테면 20 ℃의 순수의 점성도는 1.002cP이다. 명칭은 점성유체의 연구자 J.L.M.푸아죄유에 연유한다.
점성이 있는 유체가 파이프를 통과할 때 파이프 벽에서 중심에 가까울수록 유속이 빨라져 그 옆을 흐르는 유체의 흐름과의 사이에 속도차가 생기고 서로 끌어당기는 힘이 생기게 된다. 이 단위면적당의 힘 즉 층밀리기 변형력은 유체의 속도를 흐름에 수직 방향의 단위거리로 나눈 값인 속도기울기에 비례한다. 이때의 비례계수를 점성계수라 한다. 따라서 CGS단위계에서는 층밀리기 변형력의 단위가 dyn·㎝, 속도기울기의 단위는 s이므로 1P=1dyn·㎝·s가 된다.
(3) 점도계 Viscometer
유체의 점성률을 측정하는 장치로 푸아죄유의 법칙을 이용한 모세관점도계, 스토크스의 법칙을 이용한 낙구점도계, 동축 원통 간에 유체를 채우고 내부 원통을 회전시켜 점성저항을 재는 회전점도계, 유체 속의 진동체가 하는 비틀림 진동의 감쇠를 재는 진동점도계, 기포의 상승속도를 측정하는 기포점도계, 엥글러를 측정하는 엥글러점도계 등이 있다.
1) 모세관점성도계 (capillary viscometer)
모세관 속의 유동에 관한 ‘푸아죄유의 법칙’에 기초를 둔 것으로, 어떤 압력으로 모세관을 통해 액체를 밀어내어 그 유출액량과 압력의 관계로부터 점성도를 구하는 것이다. 모세관점성도계중에서 가장 일반적인 것은 독일의 F.W. 오스트발트가 고안한 오스트발트 점성도계이다. 이는 유리로 만든 U자관으로 모세관이 존재한다. 유입시킨 시료를 다른 쪽 끝에서 빨아올려 채운 다음 저절로 흘러내리게 한다. 액면이 표선을 통과하는 시간 t를 측정하고 같은 부피의 표준액이 흘러내려가는 시간을 측정하여 액체의 점성도를 구할 수 있다. 여러 가지 개량 형이 고안되고 있다.
2) 낙구점성도계 (falling-ball viscometer)
점성유체 속의 구의 운동에 관한 ‘스토크스의 법칙’에 기초를 둔 것으로, 정지한 액체 속에 구를 낙하시켜서 일정한 속도에 도달하면 일정한 거리 l과 낙하하는 시간 t를 측정하여 액체의 점성도를 구한다. 더욱 정확하게 하려면 용기의 크기에 대한 보정이 필요하다.
3) 회전점성도계 (rotation viscometer)
2개의 동심원통 사이에 액체를 넣고, 외부 원통을 회전시켜 액체의 점성에 의해 내부 원통이 받는 힘을 측정하여 액체의 점성도를 구한다.
10. Assignment / Reference
물리화학 8판, Peter Atkins, OXFORD, 2007.
일반물리학실험, 일반물리학실험 교재연구회, 광림사, 2005. p.226,229.
Perry\'s Chemical Engineers\' Handbook, 6th Ed, 1987, Robert H. Perry & Don Green
http://en.wikipedia.org
http://www.naver.com

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과학,   물리학,   실험