실험4 액체의 점도 측정

소개

실험 결과보고서
논문과 같은 양식으로 작성하였습니다.
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목차

요약

1. 서론

2. 이론
2.1 점도
2.2 Rotameter의 이론 및 검량
2.3 점성계수에 영향을 미치는 인자와 이유
2.4 Ostwald 점도계에 의한 점도측정

3. 실험장치 및 시약

4. 실험과정 및 주의사항

5. 실험결과 및 고찰
5.1 실험결과
5.2 고찰

6. 결론

7. 되돌아보기

8. 사용기호

9. 참고문헌

10. 부록
10.1 온도에 따른 점도
10.2 30 ℃와 50 ℃일 때 점도비교

본문내용

요약

Ostwald 점도계를 이용하여 액체의 점도 측정원리로 이해하고 2성분 혼합물의 조성에 따른 점도의 변화를 측정하였다. 실험은 항온조의 온도를 40 ℃로 올리고, 증류수-에탄올 혼합용액 중 에탄올의 몰 퍼센트가 0 %, 20 %, 40 %, 60 %, 80 %, 100 % 인 용액을 만들었다. 점도계에 만든 용액을 15 mL 씩 넣어 항온조에 넣었다. 점도계가 수직으로 되도록 한 다음, 위쪽 구에 모이도록 흡인하였다가 흘러내리도록 하였다. 용액이 아래쪽 구의 상하에 새겨진 선 사이를 통과하는데 걸리는 시간을 기록하였다. 그 시간과 40 ℃에서 물의 밀도 0.992 g/cm3, 에탄올의 밀도 0.810 g/cm3, 물의 점도 값 0.656 cP을 이용하여 점도를 구했다. 실험값들의 계산 결과 에탄올의 몰 퍼센트가 60 %일 때 1.322 cP로 가장 컸다. 하지만 60%가 넘으면 감소하였다. 따라서 순수한 용액의 점도보다는 혼합용액의 점도가 크다는 사실을 알 수 있었다.

1. 서론

화학 공업에서 유체의 점성은 제품 또는 중간제품의 품질을 나타내는 목표로 되고 또 유량계수에 중대한 영향을 미치게 되므로 이 측정은 공업 상 중요한 의미를 가지고 있다. 유체의 점도는 변형률에 대한 저항의 정도를 나타낸다. 타르와 당밀 등은 점도가 매우 높고, 공정에서 흔히 다루는 공기와 물은 점도가 비교적 낮다. 이처럼 유체마다 점도가 다르기 때문에 우리는 유체 중에서 액체의 점도 측정을 익힘으로써 공장에서 장치에 적합한 유체를 선정할 수 있게 된다. 점도의 존재를 이해하기 위해서는 유체의 분자운동을 살펴볼 필요가 있다. 유체가 파이프나 홈통을 통하여 흐를 때 일어나는 흐름현상은, 단지 유체에 구동력이 작용하기 때문에 일어난다. 이때 구동력은 유체를 구성하고 있는 분자들이 이동될 때 발생하는 마찰저항을 극복하는데 필요하다. 이와 같은 유체의 마찰저항을 점도라고 한다. 점도 측정은 유변학을 포함하여 유체역학에서 매우 중요하며, 또한 분자이론에서 활성화 인자, 다원자 분자의 반경, 고분자의 분자 질량, 혼합액체의 조성 등과 같은 물리-화학적 데이터를 얻는데 매우 유용한 수단을 제공한다.

참고자료

· (1) Holman, J. P. : "Experimental Methods for Engineers", 6th ed., McGraw-Hill, New York, NY (1994).
· (2) Warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott. : "Unit Operations of Chemical Engineering", 7th ed., McGraw Hill, Korea (2005).
· (3) Reid, R. C., J. M. Prausnitz, and B. E. poling. : "The Properities of Gases and Liquids", 4th ed., McGraw-Hill, New York, NY (1987).
· (4) C. K. Na, M. S. Lee, H. J. Kim and H. J. Jeong : "Industry Physical Chemistry", 339, Sin Kwang, Korea (1999).
· (5) Y. C. No and K. T. Sin : "Experiment in Chemical Engineering", 1st ed., Jin Young Sa, Korea (2002).