오스발트 점성도계 및 공낙하법을 이용한 점도 측정-예비
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작성일 19-01-09 03:36
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오스트발트 점성도계에서는 액체의 압력이 밀도에 비례하고 식 (1)의 r, V 및 l 등은 두 액체에 대해 다 같으므로 점성도의 비는 다음 식으로 주어진다. 액체에 1㎠당 1 dyne의 힘을 가할 때 서로 1㎠ 떨어져 있는 두 평행한 액면들이 1초당 1㎠의 상대속도로 서로 흘러 지나가게 되면, 이때 그 액체의 점성도를 1poise라고 定義(정의)한다. 보통의 시판 점성도계에는 유리막대 연결봉 C가 붙어 있지 않으나 유리 세공을 할 줄 아는 사람이면 누구나 붙일 수 있따 이 막대를 붙여 놓으면 힘을 주었을 때 점성도계의 U자관의 아래쪽 부분이 깨지는 것을 막을 수 있따이 기구를 가지고 점성도를 측정(測定) 하는 방법의 요체는 일정한 부피를 가진 액체가 중력의 effect(영향) 을 받아 길이…(省略) 와 반지름이 알려진 모세관 B를 통해 흘러내리는 데 소요되는 시간을 측정(測定) 하는 것이다.
4. experiment(실험)理論(이론) 및 배경
점성도(viscosity)에 대한 일반적인 관념은 이미 잘 알려져 있따 타르나 윤활유와 같이 유동성이 작은 액체들은 불이나 벤젠 등과 같이 유동성이 큰 액체들 보다 점성도가 크다고 말한다. 이런 형태의 흐름을 理論(이론)적으로 취급할 때는 액체가 가상적인 동심 원통들의 이동을 방해하는 성질을 가지고 있는 것으로 간주한다. 그런 다음 식 (2)에 밀도와 흐름 시간을 대입하여 을 구한다.
(1)
여기서 P는 액체에 가해지는 압력(밀도에 비례함)이고, t는 흘러내리는 시간(초), r과 l은 각각 모세관의 반지름과 길이(cm), V는 액체의 부피(cm)이다.오스발트 점성도계 및 공낙하법을 이용한 점도 측정-예비
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실험결과/기타
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3. experiment(실험) 목적 : 오스트발트 점성도계를 이용하여 점도를 측정(測定) 하고, 점도와 온도와의 effect(영향) 을 규명한다. 이 방법은 밀도를 알고 있는 작은 공이 기준 액체 및 점성도를 측정(測定) 하려고 하는 시료 액체 속에서 일정한 거리를 낙하하는데 걸리는 시간을 측정(測定) 한다. 원형의 관 속에 들어 있는 액체 기둥은 동심층, 즉 동심원통의 액체들로 이루어져 있다고 간주할 수 있따 액체가 관의 표면을 적신다면, 관 속을 흘러갈 때 벽에 가장 가까운 층은 정지해 있따 이보다 안쪽에 있는 여러 층들은 자신의 바로 바깥쪽에 인접해 있는 층보다 더 빨리 흐르며, 이때 흐름의 속도는 관의 중심부로 갈수록 빨라진다.
(2)
만약 물질 2가 기준액체라면 임의로 의 값을 1로 잡는다. 일반적으로 어떤 액체의 유속은 그 액체의 점성도에 의해서 결정된다고 말할 수 있따
더 정확히 말하자면, 액체의 한 층이 다른 층을 지나 이동할 때 겪는 저항을 점성도라고 한다. 점성도는 보통 희랍 문자 (eta)로 나타낸다. 이런 흐름을 층류라 하며, 일반적으로 층류의 특징은 소용돌이나 난류가 생기지 않는다는 것이다. 점성이 꽤 큰 액체들에 상대하여
다.
1) 오스트발트 점성도계
점성도를 측정(測定) 할 때 가장 많이 쓰이는 기구가 오스트발트 점성도계이다.
특정 온도에서 어떤 물질의 상대점성도를 측정(測定) 하려면, 그 온도에서 액체가 흘러내리는 데 소요되는 시간과 25℃에서 같은 부피의 물이 동일한 점성도계를 흘러내리는 데 소요되는 시간을 측정(測定) 해야 한다. 이런 액체들에 상대하여는 공 낙하법을 사용한다. Poiseuille는 理論(이론)적으로 오스트발트 방법에 적용될 수 있는 식을 유도하였는데, 그 식은 다음과 같다. 또한 식 (2)를 사용하여 주어진 온도에서의 물의 점성도를 25℃에서의 물의 점성도에 대한 상대적인 값으로 구할 수 있따 상대점성도를 알면, 그 값에 25℃의 물의 점성도를 곱해 절대점성도를 계산할 수 있따
2) 공 낙하법
오스트발트 방법은 점성이 아주 큰 액체들의 점성도를 측정(測定) 하는 데는 적합하지 못하다.
원리상으로 식 (1)에 들어 있는 모든 양들은 특정 점성도계에 대하여 모두 experiment(실험)적으로 결정하여 절대 점성도를 계산할 수 있지만, 보통은 주어진 온도에서 어떤 기준물질과 비교하여 상대적인 점성도를 결정하는 방법을 사용한다. 이 마찰의 크기가 액체의 점성도를 결정해 준다.
