수원대학교 A+ 화학공학응용및실험 뉴튼 유체의 점도 결과레포트

소개

A+ 받은 수원대학교 3학년 화학공학응용및실험 뉴튼 유체의 점도 결과레포트입니다.
정말 열심히 작성했습니다. 참고하셔서 좋은 성적 거두시길 바라겠습니다!

목차

성적 인증

0.요약

1. 서론 (Introduction)

2. 이론 (Theory)
1) 뉴튼 유체의 정의
2) 점성
3) Hagen-Poiseuille 식

3. 실험장치 및 방법 (Experimental Conditions)
1) 실험 장치 및 재료
2) 실험 방법

4. 실험결과 (Results)
1) 점도계 정수 C
2) 시료의 온도 변화가 점도에 미치는 영향
3) 용액의 조성변화에 따른 영향

5. 실험결과에 대한 고찰 (토론, Discussion)
1) 오차가 생기는 원인

6. 결론 (Conclusion)

7. 인용 및 참고 문헌 (Reference)

8. 부록 (Appendix)
1) 다른 형식의 점도계
2) 각종 도표

본문내용

본 실험은 가장 간단하고 널리 사용되는 모관 점도계 중 하나인 Ostwald Viscometer(오스트발트 점도계)를 이용하여 뉴튼 유체의 점도를 측정하는 실험이다. 그 과정에서 오스트발트 점도계의 사용법을 익히고 온도와 점도, 조성과 점도 간의 상관관계를 파악할 수 있고 실험을 통해 얻은 시간 데이터와 Hagen-Poiseuille 식을 이용하여 점도를 계산할 수 있다.
이번 실험에서는 Ostwald Viscometer, 피펫 필러, Stop Watch, 항온조 등이 실험 장치로 사용되며, 증류수, 5%, 10%, 15%, 20% NaCl 수용액, 20%, 40%, 60%, 80% Ethanol 수용액이 시료로 사용된다. 실험 방법은 피펫 필러를 이용하여 시료를 오스트발트 점도계의 구 A로 모아준 후 시작 지점과 종료 지점 사이를 흐르는 시간을 측정하여 온도와 조성이 점도에 미치는 영향을 파악한다.
유체는 온도가 낮아지고, 농도가 증가할수록 점도가 증가하는 특성을 갖고 있다고 알려져 있다. 본 실험에서도 낮은 온도, 높은 농도일수록 오스트발트 점도계의 시작 지점과 종료 지점 사이를 흐르는 시간이 증가함을 보여 점도가 증가함을 나타내고 있다.
증류수는 온도별로 점도 데이터가 존재하기 때문에 이를 이용하여 점도계 정수 C를 알아낼 수 있다. 이는 점도계 자체의 값이기 때문에 증류수가 아닌 미지 유체의 점도를 계산하는데 사용할 수 있다. 이렇게 얻은 C값과 실험을 통해 얻은 시간 데이터를 통해 미지 유체의 점도를 계산할 수 있다.

참고자료

· 수원대학교 화학공학과, 화학공학응용및실험, pp. 7~9
· Mccabe, Smith, Harriot, 단위조작, 7th ed., 2017, pp. 41~43
· IOP Science, “Effect of temperature and mole fraction on viscosity and thermal conductivity of water and ethanol mixture
· Ibrahim Sadek Khattab, Farzana Bandarkar*, Mohammad Amin Abolghassemi Fakhree, and Abolghasem Jouyban, Density and surface tension of water+ethanol mixtures from 293K to 323K
· Dortmund Data Bank, “Dynamic Viscosity of Sodium chloride”
· The Engineerning ToolBox, “Sodium Chloride Water Solutions Freezing point, density, specific heat and dynamic viscosity of Sodium Chloride and Water coolant”
· 한국캘랩, “회전형 점도계”
· 랩 사이언스 크럽, “진동식 점도계 측정 원리”