표면장력

4. Principle
표면장력이란 표면을 내부로 잡아당기며 표면적의 증가를 억제하는 힘을 말한다. 표면장력의 크기는 분자간의 인력의 크기왿� 관련된다. 용기 속에 담겨있는 어떤 액체에서 액체 내부에 있는 분자는 주위의 다른 분자들에 의해 둘러싸여 있으며 모든 방향으로부터 똑같은 인력을 받는다. 반면에 액체 표면에 있는 분자들은 표면 아래에 있는 분자들에 의해서만 인력을 받으므로 내부에 있는 분자들에 비해서 많은 인력을 받지 않는다.
분자간의 인력은 분자들의 상대적 에너지를 낮추는 상호작용을 하므로 액체는 표면에 있는 분자들의 수를 최소로 하려는 경향이 있다. 즉 물방울이 구형인 것은 모든 형태 중에서 구형일 때의 표면적이 가장 적기 때문이다. 그러므로 표면장력의 크기는 분자간의 인력이 큰 액체 일수록 크다. 한편 액체의 온도가 증가하고 분자간의 열운동이 증가함에 따라 감소한다. 결국 표면 장력은 온도가 물질의 임계온도에 가까워질 때 0이 된다.

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6 procedure
실험 1 - 모세관법
1) 모세관에 자를 대고 팬을 이용해 0.5 cm마다 표시한다.
2) 모세관과 빨대를 파라필름으로 붙여준다.
3) 바이알에 증류수를 적정량 넣고 고무마개에 2)에서 만들어둔 빨대를 끼운 다. 바이알을 고무마개로 닫고 빨대가 증류수에 닿지 않게 하면서 모세관은 파란선 까지 증류수가 닿도록 하고 파라필름으로 막는다.
4) 빨대에 입을대고 날숨을 하여 모세관 안으로 증류수가 얼마나 올라오는지 올라온 거리를 측정한 후 기록한다.
5) 3번 반복하고 값을 기록한다.
6) 빨대에 대고 들숨하여 4)의 과정을 3번반복 하고 값을 측정한다.
7) 바이알 안의 증류수를 에탄올로 변경하고 1)~7)번까지 같은 과정으로 실험한다.
실험 2 - 장력계법
1) 수포를 이용하여 장력계의 수평을 맞추고, 0점을 조절한다.
2) 표면 장력대를 장력계에 설치하고 조절나사를 이용하여 빨간선에 맞춘다.
3) 유리접시에 에탄올 100% 용액을 선까지 채운다.
4) 조절나사를 이용해 고리가 액체에 닿을 수 있게 한다.
[fig2. 장력계]