1. 실험제목
EtOH와 의 밀도 측정
2. 실험목적
① 시료의 양을 정확히 측정하고 적절하게 처리하는 것을 배운다.
② 비중병을 사용하여 액체 및 고체의 부피를 측정하여 실험값의 오차 처리 방법에 유의하면서 밀도를 측정한다.
③ 온도 변화에 따른 액체의 밀도와의 관계를 이해한다.
3. 실험 이론
단위 부피의 물질이 가지는 질량을 밀도(density)라 하며 SI단위는 [㎏/]이다. 그러나 밀도의 단위로는 [g/]가 많이 사용된다. 밀도는 온도에 따라 변화하므로 밀도를 측정할 때는 반드시 시료의 온도를 함께 측정하여야 한다. 특히 기체의 밀도는 온도의 영향이 대단히 크다.
밀도를 측정함으로써 체적과 질량을 환산할 수 있고, 물질을 확인하는 데도 이용된다.
온도 t[℃]에서 액체의 체적을 V[㎤], 질량을 W[g]라 하면, 액체의 밀도 [g/㎤]은 다음과 같다.
································································································ (1)
어떤 액체의 밀도()와 표준 액체의 밀도()의 비를 상대밀도(relative density)라 한다. 일반적으로 표준 액체는 증류수이고, 4[℃], 1[atm]하에서 물의 밀도는 1.0[g/㎤]이다.
액체의 밀도 측정
비중병(pycometer)의 질량을 [g], 비중병에 시료 액체를 채웠을 때의 질량을 [g], 증류수를 채웠을 때의 질량을 [g], 그리고 측정 온도에서의 물의 밀도를 [g/㎤]라 하면, 시료 액체의 밀도 [g/㎤]는 다음과 같다.
················································································ (2)
여기서 는 측량 시 공기의 밀도로 t를 실온 [℃], P를 대기압 [mmHg]으로 하여 이상 기체 법칙을 사용하여 다음 식(3)에 의하여 계산한다.
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2012.08.29
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