좁은 유리판 사이 표면장력 관찰 실험

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험
4. 실험결과
5. 오차 및 고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
1) 작은 각도로 벌어진 두 유리판 사이에서 표면장력에 의해 발생하는 모세관 현상의 이론 값을 구하고 물을 사용한 실험결과와 비교한다.
2) 이론값과 실험값의 차이인 오차의 발생 원인을 규명한다.

2. 이론
대기압 상태에서 물의 표면장력은 아래의 표와 같이 온도 증가에 따라 거의 선형적으로 감소한다.
반지름 R인 가는 유리관을 수면에 수직하게 설치하면 표면 장력으로 인하여 관 내면을 따라 물기둥이 올라오며 그 높이는 힘의 평형으로부터 다음과 같이 결정된다.

여기서 ɤ: 표면장력, f: 접촉각, R: 관의 반지름, ρ: 액체의 밀도, g: 중력가속도이며 접촉각 f는 물-유리-공기의 경우 0이다.

한편, 두 장의 유리판을 좁은 간극 d만큼 평행하게 떨어뜨린 상태로 수면에 수직하게 세우면 물기둥의 높이는 유리판 양 끝에서의 영향(end-effect)을 무시한다면 수직방향 힘의 평형으로부터 다음과 같이 결정된다.

참고 자료

Fluid MechanicsFrank M. White8th Ed. SI Units, McGraw-Hill (p 29)
Fluid MechanicsFrank M. White8th Ed. SI Units, McGraw-Hill (p 738)
https://www.accudynetest.com/polytable_03.html?sortby=contact_angle
(Polymethyl methacrylate (PMMA, acrylic, plexiglas) 의 접촉각)