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일반화학실험 - 점도 측정[예비보고서]
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1. Title : 점도 측정
2. Introduction : 오스트발트 점도계와 공 낙하법을 사용하여 메탄올과 에탄올의 점도를 측정하고, 액체의 점도에 온도가 미치는 영향을 알아본다. 또한 점도에 대한 새로운 개념과 공식을 이해하고 나아가서 다른 물질에 응용할 수 있도록 한다.
3. Principle Theory
유체의 점도는 변형률에 대한 저항의 정도를 나타낸다. 타르와 당밀 등은 점도가 매우 높고, 공정에서 흔히 다루는 공기와 물은 점도가 비교적 낮다. 점도의 존재를 이해하기 위해서는 유체의 분자운동을 살펴볼 필요가 있다.
유체가 파이프나 홈통을 통하여 흐를 때 일어나는 흐름현상은 단지 유체에 구동력이 작용하기 때문에 일어난다. 이 때 구동력은 유체를 구성하고 있는 분자들이 이동될 때 발생하는 마찰저항을 극복하는 데 필요하다. 이와 같은 유체의 마찰저항을 점도라고 한다.
점도측정은 유변학을 포함하여 유체역학에서 매우 중요하며, 또한 분자이론에서 활성화인자, 다원자 분자의 반경, 고분자의 분자질량, 혼합액체의 조성등과 같은 물리-화학적 데이터를 얻는데 매우 유용한 수단을 제공한다.
․ 유체(fluid)
액체나 기체 또는 일반적으로 정지 상태에서 접선력과 전단력을 견디지 못하고 이러한 힘을 받으면 모양이 연속적으로 변하는 물질이 유체라고 한다.
전단응력 하에서 유체의 다른 부분에 대한 한 부분의 위치가 계속해서 비가역적으로 변화하는 것이 유체의 독특한 성질인 흐름이다. 이와는 대조적으로 고체 내의 전단력은 뒤틀림과 변형의 형태로 유지된다. 고체는 유동성이 없으며 원래의 모양으로 돌아온다. 압축된 유체 역시 원래 모양으로 돌아오지만 압축 상태가 유지될 때 유체와 용기 사이에 작용하는 유체 내의 힘은 전단력이 아니다. 유체는 유압이라고 하는 외압을 나타내는데 이것은 어디에서나 용기의 표면에 수직이다.
역사적으로 18세기의 마지막 25년이 지난 후 유체의 흐름을 분석하기 위해 유체에 관한 여러 가지 단순화된 모형이 고안되었다.
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2014.03.27
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