[유체역학] 비중측정 실험

비중측정 실험

1. 실험목적

수은, 사염화탄소, 등유 등 여러 가지 유체의 비중을 측정한다. 항온수조 내의 유체를 가열하여 온도의 변화에 따라 비중이 어떻게 변화는지를 측정하고 그에 따른 변화 추이를 알아본다.

2. 실험장치

(1) 유리관
(2) 버너
(3) U자관
(4) 유체(증류수, 사염화탄소, 등유 등)
(5) 스포이드
(6) 하이트게이지
(7) 항온수조
(8) 온도계

3. 관련이론

(1) 밀도 (density, p)
밀도는 유체 1m³가 가지는 질량을 의미한다 , 따라서 밀도의 단위는 국제단위계에서
[밀도] = [kg/m³]이고 공학단위계의 경우 다음과 같이 변환될 수 있다.

1[kg/m3]= 1[1/9.8 × kgf × s²/m × 1/m³] = 1/9.8 × [ kgf × s²/m / m⁴]

(2) 비중량(specific weight. r)

비중량은 유체 1m³이 가지는 중량(힘)을 의미한다. 공학단위계의 경우 다음과 같이 변환될 수 있다.
1[N/m³] = 1×[kgm/s² × m³ ] = 1×[1/9.8 × kgfs²/m × m/s² × m³] = 1/9.8[kgf/m³]

(3) 비체적(Specific Volume, v)

유체 1kg이 가지는 부피를 의미한다.
[비체적] = [1/밀도] = [m³/kg]

(4)비중

비중은 어떤 물질의 밀도와 표준 상태의 물이 가지는 밀도의 비를 의미한다. 따라서 다음과 같은 관계가 성립한다. 비중은 차원이 없는 무 차원 양이다.

비중 = S = ɼx / ɼwater = Px / Pwater

(5)비중 측정의 원리 (U자관의 원리, 3장에서 다룸
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