유체역학실험 표면장력실험 고찰

목차

1. 실험 목적
2. 관련 이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 실험 결과 및 고찰
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
물의 온도에 따라 표면장력을 계산한다. 기구를 이용하여 표면장력을 측정하는 방식을 이해한다. 이론값과 측정값을 비교하고 표면장력의 원리를 이해한다.

2. 관련 이론
가. 표면 장력
: 관련 이론은 응집력, 부착력, 모세관현상

1) 표면장력
기체 내에서(중력과 외력 무시) 액체는 완전한 구형을 유지한다. 이는 표면장력의 영향때문인데, 액체는 수많은 액체분자로 이루어져 있고 우리는 표면분자에 집중하여 표면장력을 알 수 있다. 내부분자들끼리만 있는 내부공간에는 동종의 분자들에 둘러쌓여 모든 방향에서 균일한 인력(응집력)을 받게된다. 그러나 표면분자는 안쪽으로는 내부분자와 응집력을 주고받지만 바깥쪽으로는 내부분자가 아닌 다른종의 분자들에게 받는 인력(부착력)이 작용하게 되고 이 관계에서 내부 액체분자들에게 받는 인력이 더 크기 때문에 표면분자들은 상대적으로 내부로의 힘을 받게되어 액체방울의 모양이 안쪽으로 모든 방향에서 가려고 하기 때문에 구형이 만들어 질 수 있다. 표면에서 액체는 안쪽과 달리 인력의 차이가 발생하기 때문에 표면에서의 분자 위치에너지는 액체 안쪽의 분자보다 커진다. 이러한 상태에서 표면적에 비례하는 표면에너지를 표면분자들이 가지게 된다.

참고 자료

이재수, 수리학, 구미서관, 2007, p18-21
물백과사전-표면장력
http://www.water.or.kr/encyclopedia/encyclopedia/encyclopediaview.do?seq=1649&p_group_s
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Cengel,Cimbala, FLUID MECHANICS 3rd edition SI unit , McGrawHill, 2014, 56~61p