결과 - 액체의 표면 장력

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결과 - 액체의 표면 장력

액체의 표면 장력

요약

장력계를 이용하여 물, 아세톤, 에탄올 등 이 세가지 액체의 표면장력을 측정하였다. 그 결과는 아래 표와 같으며, 보정하기 위해 보정인자 F를 도입하였다.

물
아세톤
에탄올
표면장력
73.656
21.815
20.700

이 값들은 이론치와 매우 작은 차이를 보이고 오차의 원인은 다양하게 나타나며 토론에 자세하게 서술해놓았다.

목적
이 실험은 장력계를 이용하여 다양한 액체의 표면장력을 측정하는 것이다.

이론
유리 모세관의 한 끝을 물이나 유리를 적시는 액체속에 담그면 액체의 얇은 막이 유리표면을 덮고 액체는 모세관을 따라 올라간다. 모세관을 따라 액체가 상승하는 이유는 오목면 위의 압력차 또는 그 자유표면의 면적을 감소시키는 경향으로 설명된다. 책에 따라 전자 혹은 후자의 방법으로 표면장력에 대한 기본식을 유도하는데 그 결과는 동일하다.
그것을 식으로 표현하면 다음과 같다.

여기에서

r: 표면장력
g: 중력 가속도
h: 액체의 상승 높이
r: 모세관의 반경
d: 액체의 밀도
:모세관 벽과 액체의 접촉각

대부분의 경우 접촉각은 0이므로 cos = 1이 되어서 다음과 같이 표시된다.

이 식을 사용하기 위해서는 반경이 r인 모세관을 통해 상승된 밀도 d인 액체높이 h를 측정하여야 한다. 이제 장력계 또는 고리방법에 대해 생각해보자. 장력계는 액체의 표면으로부터 고리를 떼어내는데 필요한 힘을 측정할 수 있도록 고안된 기구이다.

장력계

1)조작 방법
....
공학, 기술