[자연과학]실험보고서 - 액체의 점도 측정

-액체의 점도 측정-

1. 목적

Connon-Fanske viscometar의 사용법과 시료 Methanol을 이용하여 점도 측정방법을 숙달하며, Poiseuille의 법칙의 계산법을 이해와 숙지한다.

2. 이론

▶ 점도
점도는 유체의 유동적 성질을 지배하는 중요한 물리량이다. 점도의 측정 대상은 사실상 액체 및 고형물을 함유하는 액상 물질이다. 점도계는 식품, 약품, 석유제품, 잉크 각종 플리머 등의 분야에서 많이 사용되고 있다.
점도는 유체의 끈적거림의 크기를 표시하는 양이다. 층상으로 되어 흐르고 있는 유체에서는 유체의 층간 밑 유체의 층과 여기에 접하는 벽과의 사이에 힘이 작용한다. 이것을 점성력이라고 한다. 이 점성력과 유체 내의 속도 기울기의 비를 점도라고 정의한다.
상대점도란 용액점도 η의 용매점도 ηo에 대한 비 η/ηo을 상대점도 혹은 상대점성률이라고 한며, 절대점도란 유체가 흐르는 유동상태에서 그 물질의 운동방향에 거슬려 저항하는 끈끈한 정도를 절대적으로 크기로 나타낸 양을 말한다.
기체는 온도가 올라갈수록 점도는 높아지고, 액체는 온도가 올라갈수록 점도가 낮아지게 된다.
▶ 점도의 설명
평판B는 고정되어 있으며 평판A는 일정한 속도로 이동하고 있다. 양평판 간의 액체는 같은 속도 기울기 △v/△y를 가지고 있다. 이것을 미분의 형으로 한 D〓△v/△y로 표시했을 때 이 D를 전단속도라고 한다.
D〓△v/△y (전단속도)
평판A를 움직이기 위해서는 액체의 점성을 극복하는 힘 F가 필요하게 된다. 평판A의 면적을 S라 할 때 단위면적당의 힘 t는 F/S이며 이것을 전단응력이라고 한다.
t 〓 F / S (전단응력)
전단응력은 평판A와 액체 간 및 액체층 간에발생하며 그 크기를 전단속도와 액체의 점도에 비례한다. 여기서 이 비를 점도 하고 정의한다.
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