점도측정

본문내용

2
11.82
11.85
11.83
0.84
1.468
45:5
9.45
9.53
9.46
9.48
0.83
1.185
50:0
7.24
7.39
7.33
7.32
0.80
0.934
② 몰분율에 따른 점성도
⇒ 몰분율이 증가함에 따라 점성도는 증가하나다 감소한다
③ 온도에 따른 점성도
⇒ 실험의 경우 296.5k 이고 이론치의 경우298.15k이다
이것을 이용하여 온도에 따른 점성도를 보면 액체의 경우 온도가 증가함 에 따라 점성도는 감소함을 볼 수 있다.
④ Ea 구하기
lnη = -lnC 이므로 기울기는 이다.
물의 경우 는 1.9128 이므로 Ea는 15.9kJ이고 메탄올의 은
1.3335이므로 Ea는 11.08KJ임을 알 수 있다.
7. Discussion
이번 실험은 액체의 점성도를 측정하여 활성화 에너지를 구해보고 점성도에 영향을 끼치는 요인을 알아보는 것이었다. 우리조의 실험은 296.5K에서 진행되었는데 실험 데이터를 통해 그려본 그래프와 298K에서의 이론치 그래프를 비교해 보면 알 수 있듯이 액체의 경우 온도가 증가하면 점성도는 감소하였다. 분자적 차원에서 해석해보면 액체들은 빈자리나 구멍을 가지고 있다. 이런 분자들은 계속 이 빈자리들로 움직이는데 이 과정이 액체의 흐름을 허용하게 되고 에너지를 요하게 된다. 한 분자가 한 개의 빈자리로 옮겨가려면 그 분자는 활성화 에너지(평균 운동에너지의 과잉으로)가 그 빈자리를 둘러싼 분자들과의 반발을 극복하기 위해서 필요하게 된다. 더 높은 온도에서는 더 많은 분자들이 활성화 에너지를 필요하게 되며 그래서 액체가 더 쉽게 흐르게 되는 것이다. 이번 실험에서는 액체만 살펴보았지만 기체의 경우는 액체와는 반대로 기체의 점도는 온도가 증가함에 따라 증가한다. 기체분자의 운동론에서 두 이웃 층들 사이에 끄는 점도의 원인은 한 층으로 그 분자들을 옮기는데 생긴 운동량이다. 그 옮기는 속도는 온도에 따라 증가하게 되고, 그래서 기체점도가 증가하게 되는 것이다.
점성도는 일종의 마찰력이라고 할 수 있는데 몰분율에 따른 점성도 그래프를 통해 확인 할 수 있었다. 점성도는 몰분율0~0.4까지는 두 액체간의 접촉면적이 증가하기 때문에 마찰력이 증가하여 점성도도 증가하고, 몰분율0.5~1.0까지는 두 액체간의 접촉면이 줄어들면서 마찰력도 감소하여 점성도도 감소하게 되는 것이다.
지난 학기 물리화학실험1에서도 알 수 있었듯이 Ea를 구하는 것은 어려운 일이다. 하지만 점성도 측정 실험을 통하여 정확하지는 않지만 어느정도 믿을 수 있는 Ea를 구 할 수 있다. lnη = -lnC를 이용하여 기울기
에다 R을 곱하여 우리가 구하고 자 했던 Ea를 예측 할 수 있다. 이차 선형회기를 하여 물의 활성화 에너지는 15.9KJ, 메탄올의 활성화 에너지는 11.08KJ로 조교님께서 주신 자료와 약간의 차이가 있다. 일차 선형이 아닌 이차선형을 하였기 때문에 약간 더 정확하지 않을까 싶다.
실험을 하는 동안 용액의 밀도를 구하는데에 있어서 오차가 발생하여 두 번에 걸쳐 밀도 측정을 하였고, 구슬의 밀도는 우리가 구한 것은 2.215 로 이론치 2.24와 차이가 있어서 보다 정확한 계산을 하기 위해서 이론치를 이용하였다.
8. Reference
● 물리화학실험, H.D. CROCKFORD, 이익춘외 3인, 1990.1.25, p132
● 물리화학, 이재원외 저, 녹문당, 02.2.15, p400-403
● 물리화학실험, 권오천외 2명, 형설출판사, 1994.2
『Viscosity measurements with
the falling ball viscometry』
(점성도 측정)
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공낙하,   점도측정,   물리화학