[물리화학실험] Viscosity of Liquids 예비보고서

소개

화학과 학생의 물리화학실험 레포트입니다.
보고 베낀게 아니라 직접 자료를 찾아가며 작성하였습니다.
자료 찾기 쉽지 않은 실험인데, 참고하여 좋은 레포트 쓰시길 바랍니다.

목차

1. 실험제목
2. 날짜
3. 목적
4. 시약 및 기구
5. 이론
6. 실험방법
7. 참고문헌

본문내용

1. Title
Viscosity of Liquids

3. Purpose
Ostawald viscometer와 fall ball viscometer을 이용하여 각 액체의 점성도를 측정하고, 열역학적 값들을 알아본다.

5. Theory
1. 레이놀즈 수
다양한 종류의 액체가 마치 여러 층으로 나누어져서 서로의 위를 흐르는 것처럼 흐른다. 이와 유체가 층을 이루면서 진행하는 흐름을 층류(laminar flow)라 한다. 흐름의 속도가 충분히 큰 경우 흐름이 불규칙하게 되어 난류(turbulent flow)가 생긴다. 레이놀즈 수는 유체가 층류인지 난류인지 구분해 주는 숫자로 다음과 같다. 이 값이 2000보다 작은 경우 층류이고, 2000보다 클 때는 난류이다.

점성도(viscosity)
점성이란 유체의 흐름에 대한 저항성을 의미한다. 점성을 가진 유체는 내부 분자의 인력이 강해 분자간 마찰(내부마찰)이 발생하며 점성을 갖게 한다. 그림과 같이 길이가 무한히 긴 두 개의 평판 사이에 있는 유체의 상황에서 아래쪽은 정지상이, 위쪽은 속도 v의 이동상이다. 맨 아래쪽의 분자는 평판과 유체 사이 마찰에 의해 평판에 붙들리게 된다. 따라서, 이동상에 가까울수록 유체의 속도가 빨라진다. 이처럼 움직이고 있는 유체의 한 층이 인접한 층에 주는 마찰저항을 점성도(viscosity)라 하며, 다음과 같이 구해진다.
이때 σ는 한 평면이 다른 평면에 대해 상대적으로 이동시키는 데 가해진 단위면적 당 힘으로 전단응력(shear stress)이라 한다. η은 점성도 계수라 하며 kgm^(-1) s^(-1)의 SI 단위를 가진다.

참고자료

· 물리화학, 제 10판, Peter Artkins, 교보문고, 2017, 727p ~799p
· 응용물리화학, 류원석, 녹문당, 2001, 259p ~ 267p
· 기초물리화학, 이석희, 자유아카데미, 2010, 406p~408p