[자연과학]실험보고서 - 표면장력 실험

`표면장력 실험`

1.실험목적 : 모세관 상승법을 이용하여 표면장력 측정하기

2.이론

표면장력이란 액체는 흐를 수 있는 물질의 상태를 말하기 때문에, 고체와는 달리 그 크기와 모양을 일정하게 갖지 못하고, 액체를 담는 용기에 따라서 달라진다.
그러나 용기에 뚜껑을 덮지않으면 달아나는 기체와는 달리, 액체는(최소한 오랜 시간 동안) 용기에 담겨져 있다.
이 사실로부터 알 수 있듯이, 액체를 이루는 분자와 분자들 사이에는 서로 멀리 달아나 지 못하게 끌어당기는 힘이 작용한다. 이것은 액체의 표면에서 일종의 장력이 작용하고 있다는 것을 표시하고 있다. 이 장력을 표면장력(surface tension)이라 하며, 액체 분자 간의 인력으로 설명할 수 있다. 표면장력의 크기는 표면상에서, 임의의 선의 양측에 단 위 길이마다 작용하는 힘(dyne cm-1)으로 나타내며 기호는 γ를 쓴다.
표면장력의 특징
표면장력의 값은 액체의 종류에 따라 결정되는 상수이나, 온도에 따라서도 변한다.
〓`온도가 올라감에 따라 표면장력의 에너지는 감소한다.
어떤 종류의 물질을 액체에 녹이면 표면장력의 값은 감소한다.
〓`물에 대한 비누 등은 그 대표적 예이며, 이런 종류의 물질을 표면활성물질이라고 한 다.
위의 특징에 따라 표면장력은 단순히 액체의 자유표면뿐만 아니라 섞이지 않는 액체의 경계면, 고체와 기체, 고체와 고체의 접촉면 등, 대체로 표면의 변화에 대한 에너지가 존재할 때 생기는 현상이다.
〓`이 때문에 표면장력 대신 계면장력이라고도 한다.

3.실험원리

액체 분자 사이에 존재하는 힘을 응집력, 액체와 모세관 벽 사이의 힘을 부착력이라고 할 때, 부착력이 응집력보…
표면장력γ 〓 ½rhpgcosθ

4. 실험결과

1)각 시료별 상승높이 측정결과

2)모세관 반경 결정

3)시료별 표면장력 계산