오스트발트 점성도계

소개

"[물리화학실험] 오스트발트 점성도계"에 대한 내용입니다.

목차

1. Title

2. Purpose

3. Theory
1) 점성도(viscosity)
2) Arrhenius Equation in Diffusion
3) Relation of viscosity to diffusion
4) The qualitative relationship of liquid viscosity to liquid structure
5) 오스트발트 점성도계를 이용한 점성도의 측정

4. Chemicals & Apparatus
1) Chemicals
2) Apparatus

5. Procedure

6. Data & Results
1) 활성화 에너지 Ea
2) 상대 점성도
3) 절대 점성도 (이론값)
4) 절대 점성도 (실험값)
5) 오차율

7. Discussion

8. References

본문내용

1. Title
Exp8. 오스트발트 점성도계

2. Purpose
오스트발트 점성도계를 이용하여 액체의 점성도를 계산하고, 점성도는 온도에 영향을 받는다는 것을 이해한다. 액체의 구조와 점성도간의 관계를 이해한다.
(구해야 하는 물리량: 온도에 따라 각 시료가 점성도계에서 이동하는 시간, 활성화 에너지, 상대 점성도, 절대 점성도)

3. Theory
1) 점성도(viscosity)
액체 한 층이 다른 층을 지나 이동할 때의 저항을 점성도(viscosity)라고 한다. 이는 물질의 고유한 값 으로, 특정한 온도에서 점성도는 일정한 값을 갖는다. 온도가 높아질수록 액체의 점성도는 작아진다. 온도가 높아지면 분자들의 운동 에너지가 높아지며 더욱 쉽게 흐르기 때문이다. 원형 관 속의 액체가 관을 통과하여 흐를 때, 벽에 가까운 층보다 안쪽의 층이 더 빨리 흐른다. 이는 액체와 관 사이에 작용 하는 마찰에 의한 현상으로, 마찰의 크기에 따라 액체의 점성도가 결정된다.
점성도는 기호로 η로 나타내고, 단위로는 주로 N·s/m2 로 나타낸다. 또는, poise라고 하기도 한다. 1 poise는 액체 1 cm2당 1 dyne의 힘을 가했을 때, 1 cm만큼 떨어진 두 평행한 액면이 1초당 1 cm의 상 대속도로 흐를 때의 점성도를 정의한다.

2) Arrhenius Equation in Diffusion
Arrhenius Equation은 반응 속도가 온도에 의존하는 정도를 나타내는 식으로..

<중 략>

3) Relation of viscosity to diffusion
확산은 분자가 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 자발적인 현상을 말한다. 점성도가 유체의 이동 속도를 늦추는 것을 현상을 야기한다면, 반대로 확산은 유체의 충돌로 분자의 농도가 퍼지는 현 상을 야기한다. 이를 Stokes-Einstein relation을 통해 수식으로 확인할 수 있다.

참고자료

· PubChem, “n-butanol”, “heptane”, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/ , (2024.04.10)
· Peter Atkins 및 안운선 옮김, 물리화학, 제11판, 교보문고, 2020, pp. 506~512
· 대한화학회, 물리화학실험, 청문각, 2판, 2000, pp.82~86
· K. Keith Innes, Viscosities of Butanol-Heptane Mixtures, Journal of Chemical Education, 38(11), 1961, pp. 564~565