화공기초실험 | 비중 및 밀도측정

 

 

 

TIP

 

 

1. 물체가 갖고 있는 부피당 무게를 표준이 되는 물질의 무게와 비교함으로써 서로 다른 물질별로 무게의 정도를 가늠할 수 있고 체적에 대한 무게의 비를 구하면 모든 물질에 대한 밀도를 알 수 있으며, 이와 같은 이론과 기구를 사용하여 비중 및 밀도를 측정하고 비교하여 본다.
2. 만약에 어떤 물질의 비중을 알고 있다면, 그것에 단위에 맞는 기준 밀도를 곱해서 그 물질의 밀도를 구할 수 있다. 따라서 비중에 관한 지식을 바탕으로, 액체 물질의 밀도를 g/㎤ 나 lbm/의 ft³단위로 계산하고 또 반대로 밀도를 근거로 비중을 계산해본다. 실험 후 측정값과 데이터 값을 비교해본다.

 

 

 

액체의 밀도는 보통 ㎖당 gram으로 나타낸다. ㎖은 순수한 물의 최대 밀도인 3.98℃의 온도에서 1kg에 해당하는 부피의 1/1000로서 정의된다. 따라서 액체의 밀도는 pycnometric method 및 Archimedes의 원리에 입각하여, 알려진 부피를 점유하는 액체의 무게를 측정함으로써 결정된다. 어떤 물질의 질량에 대한 체적과 표준 물질의 질량과의 비를 비중이라고 한다. 어떤 온도에 있어서 물질의 비중(밀도)은 그 물질의 고유한 정수이다.

 

따라서 비중을 측정하여 순도를 확인해 볼 수도 있다. 표준 물질로서 액체의 경우는 4℃의 물(밀도는 0.999973g/㎤)이 기체의 경우는 표준 상태의 공기 또는 산소가 사용되고 있다. 다음 실험에서는 액체에 대한 4가지 비중 측정법을 다루고, 고체에 대하여는 물보다 가벼운 경우와 무거운 경우의 2가지 고체 밀도 측정법을 다루게 된다.

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실험 방법

1. 액체의 비중 측정법

1) 비중병에 의한 측정법

① 사전에 깨끗이 씻고 건조시킨 비중병의 무게 W를 달고 다음에 마개 및 뚜껑을 열고 시료를 채운다.

 

② 규정온도 t℃ 보다 1～3℃ 낮게 하여 기포가 남지 않도록 주의하여 마개를 닫는다.

 

③ 항온조 내에서 천천히 온도를 올려 온도계가 규정 온도를 나타냈을 때, 표선의 위쪽의 시료를 측관으로부터 빼내고 측관의 뚜겅을 닫고 외부를 잘 닦은 다음 무게 W₁을 단다.

 

④ 같은 비중병을 써서 물을 넣어 같은 조작을 하고 규정온도 t℃에서의 무게 W₂를 단다.

 

 

 

 

[화공기초실험] 비중 및 밀도측정 레포트