exp.8 오스트발트 점성도계

목차

1. Purpose

2. Theory
1) 점성도(Viscosity)
2) arrhenius equation in diffusion

3. Chemicals and apparatus

4. Procedure

5. Data&Results
1) 전체 실험결과
2) 활성화 에너지
3) 참고자료를 이용해서 계산한 절대 점성도
4) 상대점성도를 이용해서 계산한 절대점성도

6. Discussion

본문내용

Purpose: 오스트발트 점성도계를 이용해서 액체의 점성도를 측정하는 방법을 배우고 액체의 구조와 점성도의 관계에 대해서 이해한다.
(구해야 하는 물리량: 점성도계에서 액체가 흘러내리기까지 걸리는 시간. 액체의 점성도)

Theory
1. 점성도(Viscosity)
먼저 점성도란, 액체와 같은 유체의 점성을 나타내는 상수로 물질마다 고유한 값을 갖는다. 점성도는 또한 액체의 한 층이 다른 층을 지나갈 때 받는 저항을 의미하기도 하며, 유체의 속도를 결정하는 요소 중 하나이다. 점성을 갖는 유체가 관을 통과할 때 벽에 인접한 곳보다는 튜브의 축 근처에서 더욱 빠르게 흐르는 것을 관찰할 수 있다. 이 때, 유체가 흐르는 상태를 계속 유지하려면 유체 층 사이에 발생하는 마찰을 극복해야하는데, 이 마찰이 바로 점성도를 결정하는 요소이다. 점성도의 단위는 일반적으로 kg/m•s 또는 Pa•s를 사용하며 이외에도 g/cm•s 를 1poise, 국제단위계의 Ns/m2 단위 등을 사용한다. 특히, poise는 액체 1cm2당 1dyne에 해당하는 힘을 가했을 때, 서로 1cm 떨어진 액면이 1cm/s의 상대속도로 흐를 때의 점성도를 의미한다. 점성도를 나타내는 기호는 η으로 용질에 의해 발생하는 상호작용이 0이라고 가정했을 때의 점성도를 특히 고유 점성도 [η] 이라고 한다.
(1) 점성도와 확산
물에 잉크를 떨어뜨리면 잉크가 서서히 주변으로 퍼져나가는 것을 관찰할 수 있다. 이와 같이 용질이 농도 기울기를 줄이며 용액 전체에 대해서 균일하게 퍼지는 현상을 확산이라고 한다. 즉, 점성도가 유체의 충돌로 인해 이동속도가 느려지는 변화를 야기한다면 확산은 유체의 충돌로 인해 분자의 농도를 퍼뜨리는 변화를 야기한다고 할 수 있다.

참고 자료

대한화학회, 물리화학실험, 청문각, 2nd, 2000, pp82-86
K.K. Innes, Viscosities of Butanol-Heptane mixtures, Journal of Chemical Education, 1961, 38(11), pp564-565