드누이 장력계를 이용한 표면 장력 측정 예비보고서

소개글

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목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
① 표면 장력(Surface tension)[1]
② 표면장력과 온도와의 관계[2]
③ 모세관 현상[3]
④ 드누이(Du-Nouy) 표면 장력계의 원리 및 사용법[4]

3. 실험 방법
① 실험 기구
② Flow Chart
③ 주의사항

4. 사용 기호

본문내용

1. 실험 목적
: 드누이의 장력계에 의하여 액체(물)의 표면 장력을 구할 수 있다.
2. 실험 이론
① 표면 장력(Surface tension)[1]
SI 단위 : N·m-1 (단위 길이당 작용하는 응집력, 길이는 액체와 고체가 접촉하는 경우에는 경계면 길이, 기포인 경우에는 기포의 원주)
표면장력은 분자들 간의 인력에 의해 발생하는 성질이다. 액체와 기체가 접하는 경계면에서 표면적을 증가시키려는 외부의 힘에 대항하는 힘의 일종이다.
액체 내부의 분자들 간의 힘은 모든 방향으로 동등하며 분자들이 서로에게 받는 힘은 없는 것으로 간주한다. 그러나 경계면에서, 분자들은 경계면 상을 따라 상호작용하여 발생하는 힘의 영향을 받는다. 이러한 힘의 결과로 막대기에 매달린 한 방울의 물이 떨어지지 않을 뿐 아니라 지탱할 수 있는 물방울의 크기 역시 이 힘과 관련이 있다.

<중 략>

3. 실험 방법
① 실험 기구
: 드누이 장력계, 백금링, 집게, 알코올 램프
⒜ 드누이 장력계의 사용방법
◀드누이 장력계의 구조이다.[5]
ⓐ 장력계를 수평으로 맞추고 다이얼(L)을 0으로 맞춘다.
ⓑ 조절 나사(C)로 고리가 달려있는 지레(E)를 수평으로 맞춘다.
ⓒ 표면 장력을 측정하고자 하는 액체를 받침대(H)에 놓고 고리에 접촉시킨다.
ⓓ 나사(C)를 돌려서 고리에 천천히 힘을 가한다.
ⓔ 링에 표면장력을 상쇄시키기에 충분한 장력이 가해지면 링과 액체는 분리된다. 실험이 끝난 후 L에 적힌 눈금을 읽는다.

참고 자료

Merle C. Potter, <Mechanics of Fluids third edition; 유체역학 3판>, 한티미디어(2011년), p19(표면 장력)
Raymond A. Serway, <College Physics 11th edition; 일반 물리학 11판>, 북스힐(2019년), p153(표면장력과 온도와의 관계)
Merle C. Potter, <Mechanics of Fluids third edition ; 유체역학 3판>, 한티미디어(2011년) ,p20(모세관 현상 계산)
김정림, <물리화학 실험>, 자유아카데미(1999년), p325 (드누이 장력계법)
조성일 외 4명, <화학공학기초실험>. 청문각(2007년), p43(표면장력 측정 실험)
Wikipedia, “Platinum” ,Platinum - Wikipedia (2022-12-02)