구리의 밀도와 구리 주변 기포의 연관성
구리의 밀도를 측정하는 실험
물의 부피를 먼저 계산하고 그 안에 구리를 넣어서 늘어난 부피를 구합니다.
무게를 재고 밀도를 구하는데 표준밀도와 차이가 납니다.
물에 넣었을때 구리 주변에 기포가 생겼다면, 그 기포와 밀도의 관계가 어떤지 알고 싶습니다.
안녕하세요. 정철 박사입니다.
기포가 생겼다면 탈포를하여 정확한 부피를 재야하지않을까합니다 그렇게 한다면 기포에 의한 영향은 없을듯 합니다
1명 평가안녕하세요. 네, 말씀해주신 것과 같이 구리를 물에 넣었을 때 표면에 붙은 기포는 밀도 측정값에 영향을 줄 수 있으며, 표면 기포가 붙어 있으면 부피, 즉 물의 증가이 과대평가되면서 계산한 밀도가 실제보다 낮게 나옵니다.
실험에서 구리의 부피를 측정하는 방법은 아르키메데스 원리처럼 물의 부피 증가량 ΔV로 구한 뒤 밀도 ρ=m/ΔV로 계산하는데요, 그런데 구리 표면에 공기방울이 붙어있는 경우에는 물에 넣어서 측정되는 증가한 부피는 구리 자체의 부피에 더해 기포의 부피까지 포함하게 됩니다. 즉 계산 되는 밀도는 실제 구리만으로 인한 밀도값보다 작아지게 되며, 기포 부피가 클수록 오차는 커질 수 있습니다.
기포가 쉽게 생길 수 있는 상황은 표면이 거칠거나 홈)이 있으면 공기가 포켓처럼 붙기 쉬우며, 시료가 건조하고 표면장력이 큰 경우 역시 기포가 잘 붙습니다. 또한 온도나 용액의 용존가스가 빠져나오며 기포가 생길 수도 있고 혹은 시료에 기름이나 오염물이 있으면 젖지 않아 기포 발생이 쉬워집니다. 따라서 이러한 상황을 예방할 수 있는 방법으로는 시료를 물로 미리 적셔서 기포 제거하는 방법이 있겠는데요, 시료를 물에 잠깐 담가 두어 붙어 있는 공기가 떠오르게 하는 것입니다. 또는 에탄올(70% 정도)을 먼저 적셔서 물과의 젖음성을 높이는 방안도 있습니다. 감사합니다.