이 계산기의 기능
이 도구는 온도의 함수로서 액체 물의 동적(절대) 점도를 계산합니다. 물 온도를 섭씨, 화씨 또는 켈빈으로 입력하면 점도를 밀리파스칼초(mPa·s, 센티포아즈와 동일), 파스칼초(Pa·s, SI 단위), 포아즈(P) 단위로 반환합니다. 물은 따뜻해질수록 눈에 띄게 묽어집니다. 0 °C 부근에서는 체온일 때보다 거의 두 배 더 점성이 큽니다.
사용 방법
입력란에 물 온도를 입력하고 해당하는 단위(°C, °F 또는 K)를 선택하세요. 계산기는 값을 절대 온도로 변환하고 점도 상관식을 적용한 뒤 결과를 표시합니다. 이 상관식은 약 0 °C부터 370 °C까지(가압 조건)의 액체 물을 대상으로 하므로 그 범위를 크게 벗어난 입력은 거부됩니다.
공식 설명
점도는 물에 널리 사용되는 포겔(Vogel) 형태의 경험적 상관식으로 계산됩니다:
$$ \mu(T) = A \cdot 10^{ \frac{B}{\,T - C\,} } $$여기서 T는 켈빈으로 나타낸 절대 온도이며, 피팅된 상수는 A = 2.414×10-5 Pa·s, B = 247.8 K, C = 140 K입니다. 결과 μ는 파스칼초로 나오며, mPa·s(센티포아즈)로 바꾸려면 1000을 곱하고 포아즈로 바꾸려면 10을 곱합니다. 이 피팅은 0에서 100 °C 사이에서 약 1%의 정확도를 가지며, 어는점에 매우 가까울 때는 오차가 다소 커집니다.
계산 예시
20 °C의 물의 경우, 먼저 켈빈으로 변환합니다: T = 20 + 273.15 = 293.15 K. 그런 다음 지수를 계산하면 247.8 / (293.15 − 140) = 1.618이므로:
$$ \mu = 2.414 \times 10^{-5} \cdot 10^{ \frac{247.8}{\,293.15 - 140\,} } = 1.002 \times 10^{-3}\ \text{Pa s} $$이는 1.002 mPa·s(또는 1.002 cP)와 같으며, 실온에서의 물에 대한 교과서 값과 일치합니다.
자주 묻는 질문
온도가 올라가면 물의 점도가 낮아지는 이유는 무엇인가요? 물이 따뜻해지면 분자가 더 많은 열에너지를 얻어 흐름을 방해하는 수소 결합 네트워크가 약해지므로, 액체가 묽어져 더 쉽게 흐릅니다.
실온에서 물의 점도는 얼마인가요? 20 °C에서 물의 동적 점도는 약 1.00 mPa·s이며, 25 °C에서는 약 0.89 mPa·s로 낮아집니다.
동적 점도는 센티포아즈와 같은가요? 센티포아즈는 단위이지 다른 물리량이 아닙니다. 1 mPa·s는 정확히 1 cP와 같으므로, cP로 나타낸 동적 점도는 mPa·s로 표시된 것과 같은 숫자입니다.
