[단위조작실험] 점도측정 : 점도계를 이용하여 점도를 측정, 농도에 따른 점도의 변화, 점도의 원리를 알 수 있다.

소개글

[단위조작실험] 점도측정 : 점도계를 이용하여 점도를 측정, 농도에 따른 점도의 변화, 점도의 원리를 알 수 있다.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 장치 및 방법
3. 실험의 이론
4. 실험절차
5. 실험자료 계산
6. 결과 및 고찰

본문내용

저장부 상단 위를 채운 다음 저절로 흘러 내리게 한다. 액면이 시료 저장구 상단 표선 a와 b 를 통과하는 시간 을 측정하고 같은 부피의 표준액이 홀러 내려가는 시간을 구하여 액체의 점도를 결정한다.
석유 산업에서 사용되는 엥글러도는 200cm^3의 액체가 엥글러 점도계를 통과하는 시간(초)을 20℃에서 같은 부피의 물이 통과하는 시간(초)으로 나눈 값으로 나타낸다. 1엥글러도는 0.1 St(stokes:운동 점성률의 단위)에 해당한다. 엥글러 점도계는 독일공업규격(DIN)에 따라 규정되어, 세이볼트점도계 ·레드우드점도계와 함께 석유공업에서 사용되고 있다.
② 낙구 점도계(Falling-ball viscometer):점성유체 속의 구의 운동에 관한 ＜스토크스의 법칙＞에 기초를 둔 것으로, 정지액체 속에 구를 낙하시켜서 일정한 속도에 도달하면 일정한 거리 와 낙하하는 시간을 측정하여 액체의 점성을 구한다. 더욱 정확하게 하려면 용기의 크기에 대한 보정이 필요하다.
③ 회전 점도계(Rotational viscometer):2개의 동심원통 사이에 액체를 넣고, 외부 원통을 회전시켜 액체의 점성에 의해 내부 원통이 받는 힘을 측정하여 액체의 점성도를 구한다.
3) viscosity coefficient에 영향을 미치는 인자와 이유
기체의 점성은 온도가 증가하면 같이 증가하는 경향이 있다. 액체의 경우에는 온도가 상승하면 점성은 감소한다. 반대로 온도가 상승하면, 점성은 감소한다. 이런 이유는, 기체의 주된 점성 원인이 분자 상호간에 운동이지만, 액체는 분자간의 응집력이 점성을 크게 좌우하기 때문이다. Newton의 점성법칙에 의하면, 유체의 전단응력은 수직인 방향으로서 속도변화율에 비례한다. 여기서 속도변화율을 속도구배라 한다.
4) Newton의 법칙과 점도
유체가 관 또는 두 평판사이와 같은 밀폐된 공간을 흐를 때 유체의 평균속도는 유량을 유체가 흐르는 유로의 단면적으로 나눈 값이 된다.
u =Q /A (유량/면적=유속)
그러나 유체의 속도는 관이나 판의 표면으로부터의 거리에 따라 변하며 실험결과에 의하면 유동하는 유체에 작용하는 힘(F)는 속도차(Δu, m/s)와 면적(A, m2)에 비례하고 거리(Δy, m)에 반비례하는 것을 알 수 있다. 이것을 Newton의 점도법칙이라 하며 다음 식으로 나타낼 수 있다.
F / A = τ = μ(Δu / Δy)
여기서 비례상수에 해당하는 μ를 점성계수 또는 절대점성계수(absolute viscosity)라 한다. 점성계수의 차원은 다음과 같다.
만약 Δy가 영에 수렴할 경우 식은 아래와 같은 미분식으로 표현된다.
τ = -μ (du / dy)
여기서 음의 부호의 의미는 방향성을 말한다. 위 식에서 τ를 전단응력, du/dy를 전단속도라 한다. 점도(절대점도, 역학점도)의 단위는 흔히 정의를 최초로 한 프랑스 과학자 Poiseuille의 이름 첫 글자를 따서 P[포아즈(불어), 포이즈(영어)]로 부르고 단위는 g/(cm s) 이다. 흔히 이 값이 실제 사용하는 유체를 표현하기는 크기

키워드

단위조작실험,   점도계를,   농도,   점도의 원리,   실험결과,   비중병,   비중,   점도측정