[일반화학실험] 점도 측정 (예비)

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목차

1. Title : 점도 측정
2. Introduction
3. Principle & Theory
4. Apparatus & Reagents
5. Procedure

-참고자료-

본문내용

685
40
0.6560
0.6439
0.6321
0.6207
0.6097
0.5988
0.5883
0.5782
0.5683
0.5588
50
0.5494
0.5404
0.5315
0.5229
0.5146
0.5064
0.4985
0.4907
0.4832
0.4759
60
0.4688
0.4818
0.4550
0.4483
0.4418
0.4355
0.4293
0.4233
0.4174
0.4117
70
0.4061
0.4006
0.3952
0.3900
0.3849
0.3799
0.3750
0.3702
0.3655
0.3610
80
0.3565
0.3521
0.3478
0.3436
0.3395
0.3355
0.3315
0.3276
0.3239
0.3202
90
0.3165
0.3130
0.3095
0.3060
0.3027
0.2994
0.2962
0.2930
0.2899
0.2868
100
0.2838
뉴턴의 점성법칙 (Newton's law of viscosity)
흐름이 있는 소 평면에 작용하는 점성력의 법칙이다.
y 방향의 흐름이 있고, 그에 대한 속도 v가 x 방향으로 변화하고 있을 때,
y축에 평행한 넓이 s의 소 평면에 작용하는 점성력 F는 다음과 같다.
뉴턴의 점성법칙에 의하면, 유체의 전단응력은 수직인 방향으로서 속도변화율에 비례한다.
이 때 속도변화율은 속도구배라 하며, 로 표시된다.
또한 비례상수에 해당하는 η를 점성계수 또는 절대점성계수(absolute viscosity)라 한다.
( 점성계수의 차원: )
전단응력(shear stress)
물체의 어떤 면에서 어긋남의 변형이 일어날 때 그 면에 평행인 방향으로 작용하여 원형을 지키려는 힘.
가해진 응력에 대해 평행한 평면을 따라서 미끄러지는 정도에 의해 물질에 변형을 일으키는 힘으로, 그 결과 생긴 전단은 자연에서 매우 중요하여, 지각 물질이 밑으로 미끄러지는 현상 및 지진과 관계가 있다.
전단응력은 고체나 액체에서도 일어나는데, 액체의 경우는 유체의 점성도와 관련이 있다.
4. Apparatus & Reagents
실험 A. 오스트발트 점도계법
기구 : 오스트발트 점도계, 항온조, 초시계, 비커, 피펫, 전자저울
시약 : 메탄올, 에탄올
실험 B. 공 낙하법
기구 : 공 낙하법에 쓸 관, 1/4in. 강철제 볼베어링, 버니어캘리퍼스, 철제 받침 및 클램프, 장뇌유, 글리세롤
시약 : 메탄올, 에탄올
5. Procedure
실험 A. 오스트발트 점도계법
① 에탄올과 메탄올을 각각 20%, 40%, 60%, 80%로 100㎖씩 조제한 후에 알루미늄호일로 덮어둔다.
② 실온으로 방취한 뒤 용액의 온도를 기록한다.
③ 20㎖ 피펫으로 정확하게 증류수 15㎖를 취해서 점도계 c 에 주입한 후 관 입구 e에서 증류수를 흡입하여 증류수 액면 높이가 눈금 a에 오도록 한다.
④ 증류수를 자연히 흘려서 액면이 a, b 사이를 통과하는 시간을 초시계로 3회 측정하여 평균값을 구한다.
⑤ 점도계를 깨끗이 하여 측정하고자 하는 에탄올 용액(소량)으로 2번 정도 세척 후 위와 같은 방법으로 걸리는 시간을 측정한다.
⑥ 에탄올 각 용액에서의 점도를 구한다.
⑦ 메탄올도 동일하게 실험한다.
실험 B. 공 낙하법
① 길이 300㎜, 지름 32㎜ 정도의 관을 준비하고, 볼 베어링을 넣을 수 있도록 관의 마개에 지름이 8㎜ 정도 되는 유리관을 끼워둔다.
② 버니어캘리퍼스로 볼베어링의 평균 지름을 측정하고, 평균 부피를 계산한다.
③ 볼 베어링 몇 개의 무게를 측정한 뒤, 각 평균 부피와 평균 밀도로부터 밀도를 계산한다.
④ 공 낙하 관에 글리세롤을 채운 뒤, 25.0℃로 조정한 항온조 속데 넣는다.
⑤ 약 30분 간 방치하여 글리세롤이 항온조의 온도와 평형을 이루게 한 뒤, 초시계로 네 개의 공들이 표지 a에서 표지b까지 떨어지는데 필요한 시간을 측정 한다.
⑥ 온도를 35.0℃로 조정해 놓은 항온조에 관을 넣고 실험을 되풀이 한다.
⑦ 메탄올이나 에탄올로 잘 닦은 후 장뇌유를 써서 35.0℃에서 다시 측정한다.
-참고자료-
⑴ http://mbel.kaist.ac.kr/lecture/che201/experiment2000.htm
⑵ 네이버 백과사전, 국어사전
⑶ http://www.chemexper.com
⑷ 물리화학실험, 대한화학회, 청문각, 2007, p82-86
⑸ http://www.kosha.net/index.jsp
⑹ http://blog.naver.com/ad1628/40023923867

키워드

일반화학실험,   점도 측정,   예비보고서,   오스트발트 점도계,   낙하법,   액체의 점도,   점도,   유체