[화학공학과 화학공학 실험] Ostwald 점도계법 액체점도 측정

목차

실 험 목 적
실 험 이 론1
실험 기구 및 시약
실 험 방 법
주 의 사 항
실험 결과 및 분석
토 의 사 항
참 고 자 료

본문내용

■ 실험 목적--

■
• Ostwald 점도계법을 사용하여 액체의 점도 결정
• 점도에 미치는 온도의 영향을 규명

■ 실험 이론
• 점성도(viscosity), 점도
◦ 유체의 한 층이 다른 층을 지나 이동할 때 겪는 저항
◦ 한 종의 액체가 다른 층의 액체를 지날 때 겪는 저항
◦ 보통의 경우 유동성이 큰 액체인 물은 유동성이 작은 액체인 타르보다 점도가 작다고 한다.
◦ 액체가 고체의 관을 흘러갈 때 관 표면에 접해서 이동하는 액체의 경우 정지해 있다고 볼 수 있다.
◦ 이때 난류나 소용돌이 흐름이 발생하지 않는 흐름을 층류라 하며 일정 방향의 벡터를 가진다. 점도는 층류에서 발생된다. 이러한 층류에서 유체의 흐름을 방해하려고 하는 성질
◦ 더 정확히 말하자면, 액체 한 층이 다른 층을 지나 이동할 때 겪는 저항을 점성도라고 한다.
◦ 단위 : η 희랍 문자(eta)
• 층 류
◦ 원형의 관속에 들어 있는 액체 기둥은 동심층, 즉 동심원통의 액체들로 이루어져 있다고 간주할 수 있다. 관속을 흘러갈 때 벽에 가장 가까운 층은 액체가 관의 표면을 적신다면 정지해 잇다. 이보다 안쪽에 있는 여러 층들은 자신의 바로 안쪽에 인접해 있는 층보다 더 빨리 흐르며, 이때 흐름의 속도는 관의 중심부로 갈수록 빨라진다.
◦ 일반적으로 층류의 특징은 소용돌이나 난류가 생기지 않는다는 것이다. 이런 형태의 흐름을 이론적으로 취급할 때는 액체가 가상적인 동심원통 들의 이동을 방해하는 성질(이것을 내부 마찰이라고 함)을 가지고 있는 것으로 간주한다. 이 마찰의 크기가 액체의 점성도를 결정
• 1 Poise
◦ 액체에 1cm2당 1dyne의 힘을 가할 때 서로 1cm떨어져 있는 두 평행한 액면들이 1초당 1cm의 상대속도로 서로 흘러 지나가게 될 때의 상태
◦ 기본단위는 "포아즈(Poise)" 라는 것을 사용하고 1 poise = 1 g/(cm․s)
◦ 1초동안에 어떤물질이 1cm 흘러 내려가는데 몇 그램이 필요한가?
∙ 1 poise = 1g/cm․s = 100cP = 0.1kg/m․s = 0.1Pa․s
∙ 1cm 두께의 유막에 의해 분리되는 표면 위를 1cm/s의 속도로 다른 평행한 표면이 움직이는데 요구되는 단위 면적당 힘으로 정의
∙ 점도는 SI 단위계에서 kg m-1․s-1 ≡ Pa․s로 나타내며 흔히 Poise로 나타냄
∙ Poise단위는 1 Poise = 1 g cm-1․s-1

참고 자료

• 물리화학실험, 이익춘외, 탐구당, 1999년 출간, p62～65
• 물리화학실험, 김홍석 저, 대한화학회
• Hand book of Chemistry and Physics, David R.Lide, Editor-in-chief, p6～167
• http://www.lsbu.ac.uk/water/anmlies.html
• http://www.water-air.com/text/water/WaterStructure.htm
◦ 『물의 화학구조, 수소결합, 이상성 및 종류』
• http://www.water-air.com/text/water/WaterMysteries.htm,『물의 신비』
• http://100.naver.com/100.php?where=100&id=135503,『점성도』
• http://www.water-air.com/text/water/WaterStructure.htm#3.%20물의%20이상성(異常性,%20anomaly),『물의 이상성』