[화공실험]액체의 밀도와 점도

소개

물질의 기본 성질의 하나인 밀도의 측정과 그 개념을 알기위한 실험이다. 밀도의 자료는 문헌에 소개된 것이 많으나 그렇지 않을 때는 이를 직접 측정해야만 한다. 밀도의 측정에는 여러 가지가 있으나 여기서는 가장 많이 사용하는 비중병(Pycnometer)를 사용하여 측정하고 계산된 값으로 그래프 및 결과를 정리해보자. 또한 점도계를 사용하여 액체의 가장 기본적인 특성인 점도(Viscosity)의 개념을 이해하고 간단한 조작으로 그 값을 측정한다.

목차

1 액체의 밀도
a-실험목적
b-실험과정
c-실험결과
d-연구과제
2 액체의 점도
a-실험목적
b-실험과정
c-실험결과
d-연구과제

본문내용

이번 실험은 각각의 수용액을 조제한 다음 밀도를 측정하는 것이다. 하나는 질량 퍼센트에 의한 NaCl수용액와 부피 퍼센트에 의한 Ethanol수용액들이다. 우리는 이에 대해 선택적인 2가지 시료(2, 8wt% NaCl수용액과 20, 80vol% Ethanol수용액)를 잡아 각각의 밀도를 측정하였다. 두 수용액의 커다란 특징을 살펴보면 NaCl의 수용액의 밀도는 wt%가 증가함에 따라 밀도 또한 증가함인데, 반면 Ethanol수용액은 vol%가 증가하여도 밀도는 오히려 감소함을 알 수 있었다. 실험값을 비교해보면 농도가 다른 시료들끼리의 값은 같을 수가 없고 Log변환 그래프를 통해 밀도에 따른 여러 그래프로 나타내어서 여러 가지 특성을 한번 더 알아 볼 수 있었다. 이번 실험에서 나타난 오차는 여러가지가 있겠지만 아래에 언급하겠다.
점도 실험 또한 밀도에 사용하였던 시료들을 측정에 사용하였다. 실험하여 측정되었던 각각의 시료들의 통과시간을 먼저 살펴보자. NaCl과 에탄올의 일정한 비율로 조제되었던 시료들에서 각각의 조제 비율이 커질수록 통과시간 또한 증가함을 볼 수 있다. 앞에서 보았던 것처럼 밀도의 경우에는 NaCl의 수용액은 wt%가 증가함에 따라 밀도 또한 증가하였지만 반대로 에탄올 수용액의 경우에는 vol%가 증가하여도 밀도는 오히려 감소하였다. 이는 두 수용액의 wt%, vol%가 증가함에 점도가 증가한다는 것으로 해석할 수 있고, 일정한 점도계의 통로를 지나가는데 섞여있는 물질이 많을수록 증류수가 지나가는 것을 방해하여 원래 지나가는 시간보다 더 지연시킨다고 해석할 수 있다. 이실험에서의 추측되는 오차의 원인은 아래와 같다.

참고자료

· 『핵심 유체역학』 박용호 저, 도서출판 진영사 2003
· 『기초 유체역학』김태환 박성수 이재우 홍종우 공저, 원창출판사 2003
· 『유체역학』, L.E Bejamin wyile 원저, 이태희 조영일 공역, 선중당