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화공기초실험 액체의 밀도 및 점도측정 예비레포트

밀도 및 점도측정20173507 화학신소재공학부 김태준Ⅰ. 액체의 밀도측정 실험1.실험목적비중병을 사용하여 물질의 밀도를 측정하고 밀도와 비중의 관계를 이해한다.2. 실험이론밀도는 물질의 단위 부피 중의 질량으로 즉, 질량을 부피로 나눈 값이다. 국제단위계(SI)에서의 밀도의 단위는 kg/m³이다. 각각의 물질들은 물질의 양에 관계없이 고유한 밀도값을 가지므로 밀도는 세기적 성질로 분류된다. 따라서 밀도는 두 물질을 구별하거나 확인하는데 이용될 수 있다. 한편, 같은 상태의 물질이라 하더라도 온도나 받고 있는 압력 등에 의해서 물질의 부피는 달라질 수 있는데, 이 부피의 변화와 밀도는 반비례관계이므로 온도가 낮거나 압력이 높을수록, 즉 부피가 작을수록 밀도는 크다고 할 수 있다. 비중은 물질의 질량이 그것과 같은 부피를 가진 표준물질의 질량의 몇 배인가를 나타낸 수치로, 물질의 밀도/물의 밀도로 나타낼 수 있다. 온도 및 기압 조건이 따로 제시되지 않았다면 일반적으로 액체나 고체는 4℃ 의 물 1㎝³를 1g으로 하고 이것을 표준으로 취하며, 기체의 경우는 0℃, 1기압에서의 공기를 표준으로 취할 때가 많다. 고체와 액체의 경우 비중이 1보다 크면 이 물질이 표준물질인 물보다 밀도가 크다는 의미이므로 물속으로 가라앉고, 비중이 1보다 작으면 물 위에 뜬다. 즉, 밀도는 단순히 질량을 부피로 나눈 양의 값이고, 비중은 기준 물질과 비교되는 밀도의 비의 값 이라는 점에서 밀도와 비중을 구별할 수 있다.3. 실험 기구 및 시약에탄올(C2H5OH): 밀도 0.789 g/cm³, 특유의 냄새와 맛이 있고, 상온에서는 무색의 액체로 존재함증류수: 밀도 1g/cm³, 무색 투명, 무미, 무취의 액체비중병: 액체의 비중을 측정하기 위한 유리재질의 실험기구4. 실험방법1) 시료로 사용할 에탄올 수용액을 제조한다. (30, 50, 70, 90 vol%)2) 비중병의 무게(W _{0})를 저울로 측정한다.3) 증류수를 넣은 비중병의 무게(W``'), 시료를 넣은 비중병의 무게(W)를 측정한다. 이때 각 시료에 대해 3~5회 반복 측정하여 평균값을 구한다.4) 상온에서의 물의 밀도(d′)을 이용하여 비중병의 부피(V)를 구한다V= {(W``'-W _{0} )} over {d`'}5) 계산된 비중병의 부피를 이용해 시료의 밀도(d)를 구한다. 이때 같은 비중병을 사용했으므로 두 액체의 부피는 같다.d= {W-W _{0}} over {V} `= {W-W _{0}} over {W``'-W _{0}} ` TIMES d`' 여기서{(W-W _{0} )} over {(W``'-W _{0} )}는 시료의 비중이 된다.따라서d=(s.`g.)(d`').5. 참고문헌 및 출처Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering(David Himmelblauhttps://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2291908&cid=60227&categoryId=60227(화학대사전)실험 레시피Ⅱ. 액체의 점도측정 실험1. 실험 목적실험을 통하여 점도의 개념을 이해하고 오스트발트 점도계를 이용하여 다양한 농도의 수용액의 점도를 측정한다.2. 실험 이론(1) 점도를 측정하는 방법a. 개넌 펜스케 점도계(Cannon fenske viscometer)이것은 측정하려는 액체의 양이 아주 적을 때의 점도를 측정하기에 적당하며, 석유로 측정에 가장 알맞다. 점도 측정 범위는 9/4- 1.6000 센티스토우크스이다.b. 역류형 캐넌 펜스케 점도계(reverse Cannon fenske viscometer)이것은 측정 하여는 액체가 불투명한 것일 때의 점도 측정에 알맞다. 점도 측정범위는 0.4- 1.600 센티스토우크스이다.c.우벨로데 점도계(Ubelohde viscometer)이것은 측정하려는 액체의 양이 반드시 일정하지 않아도 좋으며, 온도에 의한 용액이 비중의 변화나 모세관이 비스듬히 되어 생기는 오차가 작은 것이 특징이다.d. 레드우드 점도계(Redwood viscometer, gas heat type)이것은 주로 윤활류의 점도측정에 알맞으며, 측정온도에 있어서 측정하려는 액체의 50cc 가 흘러나오는 시간을 측정하여 이 시간을 점도로 하는 것으로 , 흘러나오는 시간이 30- 2000초 사이의 액체를 측정할 때 사용한다.(2) 점성도(viscosity)점성도란 가해준 응력(stress)하에서의 계의 흐름에 대한 저항이다. 점성도의 원인은 유체가 모양이 변할 때, 유체를 구성하는 분자들 간의 운동에 의한 충돌과 분자들 간의 서로 끌어당기는 상호 작용에서 찾을 수 있는데, 그 충돌에 의한 마찰이나 상호 작용이 클수록 점성이 크다. 점성도의 표현 방법 중 한가지인 상대 점성도는 시료용액 점성도의 용매 점성도의 비이다.3. 실험 기구 및 시약에탄올(C2H5OH) : 밀도 0.789 g/cm³, 특유의 냄새와 맛이 있고, 상온에서는 무색의 액체로 존재함Ostwald vicometer : 액체가 중력에 영향에 의해 모세관의 특정한 위치까지 흘러내려가는데 걸리는 시간을 측정하여 액체의 점도를 측정한다.4. 실험 방법1) 시료로 사용할 에탄올 수용액을 제조한다.(30, 50, 70, 90 vol%)

공학/기술| 2020.05.05| 2페이지| 1,000원| 조회(542)

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