점도 측정 실험

소개글

점도 측정 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

이론배경
실험방법
실험 데이터
결론

본문내용

e empiric parameters (only three of them are independent from each other).
If one selects the parameter based on the glass transition temperature, then the parameters become very similar for the wide class of polymers . Typically, if is set to match the glass transition temperature , we get
and
Van Krevelen recommends to choose
and
Using such universal parameters allows one to guess the temperature dependence of a polymer by knowing the viscosity at a single temperature.
In reality the universal parameters are not that universal, and it is much better to fit the WLF parameters from the experimental data.
Seeton Fit
The Seeton Fit is based on curve fitting the viscosity dependence of many liquids (refrigerants, hydrocarbons and lubricants) versus temperature and applies over a large temperature and viscosity range:
where is absolute temperature in kelvins, is the kinematic viscosity in centistokes, is the zero order modified Bessel function of the second kind, and are liquid specific values. This form should not be applied to ammonia or water viscosity over a large temperature range.
For liquid metal viscosity as a function of temperature, Seeton proposed:
Viscosity of water equation accurate to within 2.5% from 0°C to 370°C:
4. 실험장치 설명
장비사양(specifications)
측정방식 : 음차형진동식(Tuning Fork Vibration)
측정범위 : 0.3~10,000mPa·s(cP)
고유진동수 : 30Hz
재현성 : 1%(Full Range)
동작온도 : 10~40℃
1회 측정샘플량 : 35~45ml
표시온도 : 0~100℃
통신기능 : R232C 표준내장
설치환경 : 20~30℃, 상대습도 45~60%
외형사이즈 : 측정부 [323(W)x314(D)x536(H)mm]
표시부 [238(W)x132(D)x170(H)mm]
측정시 주의사항
점도측정센서는 측정하는 샘플의 액면에 수평이 되고, 잘록한 부분이 액면에 위치하게 샘플 받침대의 높이를 조정하십시오.
기능키를 누를 때는 펜 동과 같이 끝이 뾰족한 것으로 누르지 마시고 손가락으로 키의 중앙을 눌러주십시오.
샘플용기의 재질은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)입니다. 유기용제(organic solvent) 등을 사용할 경우는 비커를 사용하실 것을 권장합니다. 점도측정센서 보호대는 분리할 수 있으므로 비커를 사용하실 경우에도 소량의 샘플을 측정할 수 있습니다.
5. 실험 방법
(1)측정샘플을 샘플용기에 넣습니다. 이 때 시료의 액면이 기준선 사이에 오도록 합니다. 기준선은 35~45ml를 표시합니다.
(2)테이블 위의 가이드를 이용하여 샘플을 넣은 샘플용기를 고정합니다.
(3)점도측정센서 보호대가 아래로 내려와 있는 것을 확인한 후, 점도측정센서의 위치조절 레버를 위로 올립니다.
(4)손잡이(Grip)를 눌러 점도측정센서가 액면에 접촉하지 않는 정도까지 천천히 내립니다. (점도측정센서유닛을 내릴 때는 점도측정센서 유닛 그림과 같이 앞면도 지지하면서 움직여 주십시오)
(5)점도측정센서의 위치조절 레버를 내려서 점도측정센서를 고정합니다.
(6)노브(Knob)를 돌려서 진동자의 오목한 곳의 중앙에 액면이 오도록 조정합니다.
6. 실험결과 Data
온도
16.2
38.8
53.0
75.0
점도 측정값
1.05
0.76
0.59
0.47
점도 이론값
1.1175
0.6790
0.5262
0.3758
오차 [%]
6.04
11.93
12.12
25.07
7. 분석 및 고찰
평균 오차율이 13.79% 로 측정되었는데 이는 측정 중의 온도의 변화와 이론값은 순수물인 증류수를 계산한 값이고 실험에서는 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 일반 수돗물로 실험을 하였다. 실험실의 온도가 낮기 때문에 온도에 민감성을 보이는 점도측정 실험이라 온도가 높은 범위에서 비교적 높은 오차가 발생하였다. 추가적인 오차의 원인으론 진동으로 점도를 측정하는 기기이기 때문에 아주 미세한 진동이 조금이라도 있으면 측정값이 달라질 수 있기 때문이고 간단한 실험을 수차례, 등 간격, 랜덤으로 2~30회 정도 측정을 했더라면 훨씬 더 이론값이 근접한 값을 얻을 수 있었을 것이다. 측정값이나 이론값에서 볼 수 있듯이 물의 온도가 증가할 수 록 점도는 감소함을 볼 수 있다. 이는 온도가 높아지면 분자의 움직임이 활발해 지므로 물 분자의 응집력이 감소하여 점도가 줄어드는 현상을 볼 수 있다. 이번 실험 역시 유체역학의 기초 지식인 점도에 대해서 이론식으로만 암기하고 있었던 것을 실제 실험을 통해 실험값을 구하고 이상적인 이론값과의 비교 분석을 통하여 더욱 쉽게 이해할 수 있어 유체역학 실력 배양에 기여도가 큰 실험 이였다. 고성능 장비로 최저 6.04% 최고 25.07%의 오차를 나타냈지만 사람이 조작하는 수작업 장비로 했다면 오차의 범위는 이론값에 엄청 벗어난 값을 얻었을 것이다.

키워드

점도 측정 실험,   점도 측정 실험 데이터,   점도 측정 실험 Data