[공학]점성률 실험보고서

소개

오스트발트 점도계를 이용한 점성률 실험 보고서

목차

1. Principle
2.Apparatus
3. Procedure

본문내용

1. Principle
점성 [粘性, viscosity]
유체의 움직임에 대한 저항.
액체뿐만 아니라 적지만 기체에도 있는데 이것은 유체 특유의 성질이다. 기체가 들어있는 두 부위를 약한 압축하면 변형하지만 누르는 힘을 제거하면 원상태로 돌아오는 성질이 있다. 운동하는 액체나 기체 내부에 나타나는 마찰력이므로 내부마찰이라고도 한다. 이 마찰력은 유체 각 부분이 서로 다른 속도로 운동할 경우에 그 속도가 균일하게 되도록 작용하는 힘으로 나타난다. 예를 들면 물 분자가 상대적인 운동을 할 때 분자간 또는 물 분자와 고체경계면 사이에 마찰력을 유발시키는 물의 성질을 말하며, 이것은 물 분자 간의 응집력 및 물 분자와 다른 분자 간의 점착력 등 상호작용에 의하여 나타난다. 물 내부에 상대운동이 있으면 점성 때문에 경계면에서 운동에 저항하는 내부마찰이 작용하여 상대운동은 차차 감소한다. 이처럼 유체의 점성 때문에 나타나는 힘을 점성력이라 한다.
기름 등 액체는 일반적으로 기체보다 점성이 크다. 또 액체의 점성은 온도가 높아지면 줄지만 반대로 기체는 증가한다.

점성계수
거리 z 만큼 떨어진 면적 A인 두 평판 사이에 담긴 유체를 보자. 상단 평판은 힘F에 의해서 일정한 속도 v로 끌리고, 하단 평판은 정지상태로 유지된다. 평판 바로 옆의 유체가 운동에 거슬리는 점성의 끌림항력이 작용하기 때문에 상단 평판을 끄는 데는 힘이 필요하다. 평판들 사이에서 유체의 속도는 상단평판 근처에서는 본질적으로 v, 하단 평판 근처에서는 0이고, 평판들 사이의 분리거리에 따라서 선형적으로 변화한다. 힘F는 v와 A에 정비례하고, 평판의 분리거리에 역비례하는 것으로 알려져 있다. 이때 비례상수가 바로 점성계수 η이다. F = ηvA/z 점성계수의 SI단위는 η= (Fz)/(vA)에서 (N·m)/(m/s·m²) = N·s/m² = Pa·s 이다. 옛 cgs 단위는 아직도 보통으로 사용되고 있는데 불란서의 물리학자 Poiseuille의 이름을 따서 포아즈(poise)라 한다. 이 단위들 사이의 관계는 1Pa·s = 10poise 이다.

참고자료

· 없음