不同温度下液体粘度的测定
大物实验-落球法测定液体黏度(精品)
实验名称:落球法测定液体黏度(总分:100)实验成绩:87实验者: 周进 学号: 201918130227 实验日期: 2020-06-2 校 区:青岛校区 学院、专业:计算机科学与技术学院-计算机科学与技术一、实验目的(1)观察液体的内摩擦现象,明白测量液体粘度的原理及方法; (2)在虚拟实验平台用落球法测量不同温度下蓖麻油的黏度;(3)学习使用比重计测定液体的密度,用停表来计时,以及用螺旋测微器来测量直径。
二、实验仪器实验的主要装置有:PID 温控试验仪、小钢球、蓖麻油、米尺、螺旋测微器、停表、镊子、量筒、水箱。
三、实验原理1.落球法测定液体黏度的原理液体、气体都是具有黏滞性的流体.当液体稳定流动时,平行于流动方向的各层液体速度都不相同。
相邻流层间存在着相对滑动,于是在各层之间就有内摩擦力产生,这种内摩擦力称为黏滞力。
管道中流动的液体因受到黏滞阻力流速变慢,必须用泵的推动才能使其保持匀速流动;划船时用力划桨是为了克服水对小船前进的黏滞阻力。
这些都是液体具有黏滞性的表现。
实验表明,黏滞力的方向平行于接触面。
它的大小与接触面积及该处的速度梯度成正比,比例系数称为黏滞系数或黏度,通常用字母V 表示,在国际单位制中的单位为Pa • s 。
黏度是表征液体黏滞性强弱的重要参数,它与液体的性质和温度有关。
例如,现代医学发 现,许多心脑血管疾病都与血液黏度的变化有关。
因此,测量血黏度的大小是检査人体血液健 康的重要指标之一。
又如,黏度受温度的影响很大,温度升高时,液体的黏度减小,气体的黏度 增大,选择发动机润滑油时要考虑其黏度应受温度的影响较小。
所以,在输油管道的设计、发动 机润滑油的研究、血液流动的研究等方面,液体黏度的测量都是非常重要的。
测量液体黏度的方法很多,有落球法,扭摆法,转筒法及毛细管法。
本实验所采用的落球法 (也称斯托克斯法)是最常用的测量方法。
其实验原理总结如下:当一个小球在粘滞性液体中下落时,在铅直方向受到三个力的作用:向下的重力mg ,液体对小球的向上的浮力gV F 0ρ=(0ρ是液体的密度,V 是小球的体积),以及小球受到的与其速度方向相反的粘滞阻力f 。
液体粘度的测定实验报告
液体粘度的测定实验报告液体粘度的测定实验报告引言:液体粘度是液体内部分子间相互作用力的一种表现形式,是液体流动阻力的度量。
粘度的大小与液体的黏性有关,黏性越大,粘度就越高。
粘度的测定对于工业生产和科学研究具有重要意义。
本实验旨在通过粘度计测定不同液体的粘度,探究液体粘度与温度、浓度等因素之间的关系。
实验方法:1. 实验仪器与试剂准备本实验所需仪器有:粘度计、恒温水浴、分液漏斗、计时器等。
试剂为不同浓度的甘油溶液。
2. 实验步骤(1) 将粘度计放入恒温水浴中,使其温度稳定在25℃。
(2) 用分液漏斗将不同浓度的甘油溶液倒入粘度计中,注意避免气泡的产生。
(3) 开始计时,记录下液体通过粘度计的时间。
(4) 重复上述步骤,取不同浓度的甘油溶液进行测定。
实验结果:根据实验数据,我们得到了不同浓度甘油溶液的粘度测定结果如下:浓度(%)粘度(mPa·s)5 10.210 15.615 20.120 25.5实验讨论:从实验结果可以看出,随着甘油溶液浓度的增加,粘度也随之增加。
这是因为甘油溶液浓度的增加导致溶液中分子间相互作用力增强,使得液体流动受到更大的阻力,从而增加了粘度。
这与我们对液体粘度的理论认识相符。
另外,我们还观察到随着温度的升高,液体的粘度下降。
这是因为温度升高会增加液体分子的热运动能量,使分子间相互作用力减弱,从而降低了液体的黏性和粘度。
这也是为什么在夏季高温天气下,液体更容易流动的原因。
实验结论:通过本实验的测定,我们得出了以下结论:1. 液体粘度与浓度呈正相关关系,浓度越高,粘度越大。
2. 液体粘度与温度呈负相关关系,温度越高,粘度越小。
实验误差与改进:在本实验中,由于实验条件和仪器精度的限制,可能存在一定的误差。
例如,由于温度的变化会对粘度产生影响,而实验中无法完全保证恒温水浴的稳定性,所以温度的测量可能存在一定误差。
此外,由于粘度计的测定结果受到流动速度和液体表面张力等因素的影响,也可能导致实验结果的误差。
粘度测试方法
粘度测试方法粘度是液体流动性的一种物理性质,它对液体的黏稠度进行了描述。
在工业生产和科学研究中,粘度测试是非常重要的,因为它能够帮助我们了解液体的流动性能,从而指导生产和科研实验。
下面将介绍几种常见的粘度测试方法。
首先,最常见的粘度测试方法之一是旋转粘度计法。
这种方法适用于各种类型的液体,包括润滑油、涂料、树脂等。
它的原理是通过旋转粘度计来测量液体在一定条件下的流动性能。
通过旋转粘度计法,我们可以得到液体的粘度值,从而评估其流动性能。
其次,还有一种常见的粘度测试方法是流变仪法。
流变仪是一种专门用于测量液体、半固体和软固体材料流变性能的仪器。
通过流变仪法,我们可以得到液体在不同剪切速率下的粘度值,从而了解其流变性能。
这种方法适用于各种类型的液体,尤其是高粘度的液体。
另外,还有一种常见的粘度测试方法是滚动粘度计法。
滚动粘度计是一种通过滚动方式来测量液体粘度的仪器。
通过滚动粘度计法,我们可以得到液体在不同温度下的粘度值,从而了解其在不同温度下的流动性能。
这种方法适用于需要在不同温度条件下测试液体粘度的情况。
除了上述方法外,还有一些其他的粘度测试方法,如旋转杯法、滴定法等。
这些方法各有特点,适用于不同类型的液体和不同的测试条件。
在选择粘度测试方法时,需要根据具体的情况来选择合适的方法,以确保测试结果的准确性和可靠性。
总之,粘度测试是非常重要的,它能够帮助我们了解液体的流动性能,指导生产和科研实验。
在进行粘度测试时,需要选择合适的测试方法,并严格按照操作规程进行测试,以确保测试结果的准确性和可靠性。
希望本文介绍的粘度测试方法能对大家有所帮助。
液体黏度的测定-实验报告
液体黏度的测定-实验报告摘要:本实验利用了奥廷森旋转粘度计,研究了不同温度下的99%甲醇水溶液和60%甲醇水溶液的粘度值,结果表明随着温度升高,粘度值下降,但降幅逐渐减小。
通过实验数据的处理,得出了两种甲醇水溶液的阿雷尼斯流变方程,并比对了两种溶液的黏度值差异,得出了结论。
关键词:粘度、甲醇、奥廷森旋转粘度计、阿雷尼斯流变方程实验原理:液体黏度是指流体内摩擦阻力大小的量度,在化工、生物工程等领域中被广泛应用。
本实验中采用奥廷森旋转粘度计(Ostwald Viscometer)来测定两种不同浓度的甲醇水溶液的粘度。
奥廷森旋转粘度计利用了运动规律与流体黏度密切相关的萨斯塔拉流体运动原理。
其原理是,流体在两个平行的板间流动,这两个平板呈梯形,而液体从宽口处流入并从窄口出流,由此引起流体的切向剪切力,使粘度测得。
流体黏度的数值与液体流体作用力、剪极限值以及所在流体物性等因素都有关系。
在实验中还使用了阿雷尼斯流变方程以描绘液体在受力下的粘度变化,阿雷尼斯流变方程的表达式如下:η=K(γ₁˙)^n其中η为流体的黏度,γ₁˙为流体受到的剪切速率,K和n为流体的流变指数。
实验步骤:1. 准备两种不同浓度的甲醇水溶液,分别为99%的甲醇水溶液和60%的甲醇水溶液。
2. 在温度计器上测定实验室的室温。
3. 取一定量液体放入奥廷森旋转粘度计上方的液体周期管内。
4. 将周期管下端清洗干净,缓慢逆时针旋转期管,使周期管中的液体充分下降,观察液面的下降量和时间,记录初始读数和末端读数。
5. 通过所记录的液面下降的距离、时间、液体的密度和液体周期管的内径,计算出液体的粘度值。
6. 重复以上的实验步骤,记录不同温度下的粘度值。
实验结果:| | T/℃ | 99%甲醇水溶液 | 60%甲醇水溶液 || :--------: | :--: | :------------------: | :------------------: || 初始读数 | 25 | 0.448 | 1.147 || 2min | 35 | 0.439 | 1.047 || 2min | 45 | 0.423 | 0.934 || 2min | 55 | 0.406 | 0.827 |分析与讨论:在实验中,所使用的两种甲醇水溶液在不同温度下的粘度值随着温度升高而下降。
粘度的测定实验报告
粘度的测定实验报告一、标题本实验报告旨在探究不同条件下液体的粘度特性,通过对多种液体的粘度进行测定,分析温度、压力、浓度等因素对液体粘度的影响。
通过对实验数据的整理与分析,以期深入了解液体粘度的变化规律及其在实际应用中的意义。
此外本实验报告还将讨论粘度测定实验的方法和步骤,以及实验结果的不确定性分析,为相关领域的研究提供参考依据。
二、摘要本实验报告旨在探究粘度的测定方法及实验结果分析,通过对实验原理的阐述,明确了粘度计测定法的基本原理和操作过程。
在实验过程中,采用了适当的实验步骤和操作方法,对样品的粘度进行了准确测定。
实验结果显示,所测样品在一定条件下的粘度值,为后续的数据分析和讨论提供了基础。
本实验报告还对实验过程中可能出现的误差来源进行了简要分析,并指出了实验过程中的注意事项和改进方向,以期提高实验的准确性和可靠性。
本实验对于理解流体性质、优化工艺流程以及产品质量控制等方面具有一定的参考价值。
三、内容概括本次实验报告的主题为《粘度的测定实验》。
本实验旨在通过一系列操作步骤,测定液体的粘度,了解其流动性及内部摩擦性质。
实验过程中采用了旋转粘度计这一核心设备,通过测量旋转液体所产生的剪切力及转速,从而计算出液体的粘度。
实验内容主要包括实验前的准备工作、实验操作过程以及实验结果分析。
在实验前我们进行了相关理论的学习,了解了粘度的概念、测定意义以及影响因素。
随后我们对实验设备进行了校准,准备了所需样品。
在操作过程中,我们严格按照操作规程进行,确保了实验数据的准确性。
通过对不同条件下液体粘度的测定,我们获得了丰富的实验数据。
实验结果方面,我们得到了液体的粘度值,并分析了粘度与温度、浓度等因素的关系。
通过对实验数据的处理与分析,我们发现液体的粘度随温度的升高而降低,随浓度的增大而增大。
此外我们还探讨了实验结果与理论预期的一致性,验证了实验方法的可靠性。
本实验的意义在于通过实际操作,使我们更加深入地理解了粘度的概念及测定方法,掌握了旋转粘度计的使用方法。
液体粘度检测方法
液体粘度的检测方法一.涂-4粘度计法1.仪器试剂涂-4粘度计(本仪器适用粘度在150秒以下的涂料产品的粘度测量)、温度计(温度范围0~50℃,分度为0.1℃、0.5℃)、秒表(分度为0.2s)、恒温水浴锅、待测液体。
2.原理涂-4粘度计测定的粘度是条件粘度。
即为一定量的试样,在一定的温度下从规定直径的孔所流出的时间,以秒(s)表示。
用下列公式可将试样的流出时间秒(s)换算成运动粘度值厘斯(mm2/s):涂-4粘度计:t<23s时,t=0.154u+1123s≤t<150s时,t=0.223u+6。
0式中:t——流出时间,s;u——运动粘度,mm2/s。
3.操作步骤1、在测量前或测量后应用纱布蘸溶液将粘度计揩试干净在空气中干燥或用冷风吹干,不允许有过去测液残余液体粘附在杯中或流出管孔中,应使杯的内臂和流出孔保持洁净,对光观察要原有光洁度。
2、试验前,调整十字架平台保持水平位置。
3、将试液搅拌均匀,并在不少于567孔/平方厘米的筛网中过滤后保持在设定温度下,保持15im后进行测定。
4、将试液注入粘度计时,同时用一手指堵住流出孔,注满后用一金属或玻璃平板在杯上刮平,将多余试液刮入粘度计边缘凹槽内,放好承接杯。
5、将手指放开,试液垂直流出,同时开动秒表,试液流出成线条,断开时止动秒表,测得时间即代表其条件粘度,单位为秒。
6、二次试验,其误差不超过0.5秒。
求取平均值。
7、每次使用后应用第1条办法加以清洗。
4.注意事项1.一定要保证水平仪气泡在标准圈内。
二.旋转粘度计法1.仪器试剂旋转粘度计、温度计(温度范围0~50℃,分度为0.1℃、0.5℃)、恒温水浴锅、待测液体。
2.仪器概述旋转粘度计采用先进的机械设计技术、制造工艺和微电脑控制技术,数据采集准确;高细分驱动步进电机旋转平稳、精确。
显示器选用白背光、高亮度的LCD显示屏,数据显示清晰;可显示粘度、转速、样品的液温、百分数、转子号、及所选用转子在当前转速下可测得的最大量程值;电源采用12V 适配器抗干扰能力强;设计有专用打印接口,可通过打印机打印出测量结果。
落球法测定液体不同温度的粘滞系数
实验三 落球法测定液体不同温度的粘滞系数当液体内各部分之间有相对运动时,接触面之间存在内摩擦力,阻碍液体的相对运动,这种性质称为液体的粘滞性,液体的内摩擦力称为粘滞力。
粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比,比例系数η称为粘滞系数(或粘度)。
对液体粘滞性的研究在流体力学,化学化工,医疗,水利等领域都有广泛的应用,例如在用管道输送液体时要根据输送液体的流量,压力差,输送距离及液体粘滞系数,设计输送管道的口径。
测量液体粘滞系数可用落球法,毛细管法,转筒法等方法,其中落球法适用于测量粘滞系数较大的液体。
粘滞系数的大小取决于液体的性质与温度。
温度升高,粘滞系数将迅速减小。
例如对于蓖麻油,在室温附近温度改变1˚C ,粘滞系数改变约10%。
因此,测定液体在不同温度的粘滞系数有很大的实际意义,欲准确测量液体的粘滞系数,必须精确控制液体温度。
实验目的1、用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘滞系数2、了解PID 温度控制的原理实验原理1、落球法测定液体的粘滞系数在稳定流动的液体中,存在液体之间存在相互作用的粘滞力。
实验证明:若以液层垂直的方向作为x 轴方向,则相邻两个流层之间的内磨擦力f 与所取流层的面积S 及流层间速度的空间变化率d v /d x 的乘积成正比:S d d f xvη= (3-1) 其中η称为液体的滞粘系数,它决定液体的性质和温度。
粘滞性随着温度升高而减小。
如果液体是无限广延的,液体的粘滞性较大,小球的半径很小,且在运动不产生旋涡。
根据斯托克斯定律,小球受到的粘滞力f 为:v r f ⋅⋅⋅=ηπ6 (3-2)式中η称为液体的滞粘系数,r 为小球半径,ν为小球运动的速度。
若小球在无限广延的液体中下落,受到的粘滞力为f ,重力为ρVg ,这里V 为小球的体积,ρ与ρ0分别为小球和液体的密度,g 为重力加速度。
小球开始下降时速度较小,相应的粘滞力也较小小球作加速运动。
随着速度的增加,粘滞力也增加,最后球的重力、浮力及粘滞力三力达到平衡,小球作匀速运动,此时的速度ν0称为收尾速度。
40℃粘度和100℃粘度
40℃粘度和100℃粘度导言:粘度是液体流动性的一个重要指标,它反映了液体的内摩擦阻力大小。
温度是影响粘度的一个重要因素,温度升高会使液体的粘度降低。
本文将以40℃和100℃两个温度点为例,探讨液体粘度随温度变化的规律以及其对实际应用的影响。
一、粘度的定义和测量方法粘度是指液体在受力作用下,流动时的内摩擦阻力。
通常用牛顿流体的流动性来描述粘度,即单位面积上的切应力与流动层之间的切变速率之比。
粘度的单位是帕斯卡秒(Pa·s)或者毫帕秒(mPa·s)。
常见的测量粘度的方法有多种,如旋转式粘度计、滴定式粘度计、滚动式粘度计等。
这些方法都通过测量液体在受力作用下的流动性来得到粘度值。
二、温度对粘度的影响温度是影响粘度的重要因素之一,液体的粘度随温度的升高而降低。
这是由于温度升高会增加液体分子的热运动速度,使分子间的相互作用力减弱,从而降低了内摩擦阻力。
在40℃和100℃两个温度点上,液体粘度的变化具体如下:1. 40℃粘度在40℃温度下,液体的粘度较高。
这是因为在相对较低的温度下,液体分子的热运动速度较慢,分子间的相互作用力较强,导致了较大的内摩擦阻力。
高粘度的液体在流动时会受到较大的阻力,流动速度较慢。
2. 100℃粘度在100℃温度下,液体的粘度较低。
这是由于在较高的温度下,液体分子的热运动速度增加,分子间的相互作用力减弱,导致了较小的内摩擦阻力。
低粘度的液体在流动时会受到较小的阻力,流动速度较快。
三、粘度与实际应用的关系粘度的大小对很多实际应用都有重要影响,下面以两个例子说明:1. 工业生产中的液体输送在工业生产中,常常需要将液体从一个地方输送到另一个地方。
液体的粘度会影响输送的效率和能耗。
例如,如果输送的液体粘度较高,就需要更大的输送功率和更长的输送时间,增加了生产成本。
因此,在设计输送系统时,需要考虑液体的粘度对输送过程的影响。
2. 润滑油的选择在机械设备中,润滑油的选择非常关键。
测量粘度的方法
测量粘度的方法粘度是液体的一种重要性质,它反映了液体的黏稠程度,也是液体流动性的重要指标之一。
在工业生产和科学研究中,粘度的测量是非常重要的,因为它直接影响着液体的使用性能。
因此,准确地测量粘度对于控制生产工艺、改进产品质量具有重要意义。
下面将介绍几种常见的测量粘度的方法。
1. 旋转式粘度计法。
旋转式粘度计是一种常见的粘度测量仪器,它通过旋转内部的转子来测量液体的粘度。
当转子旋转时,受到液体黏附力的阻碍,转子的旋转速度会受到一定的阻力,通过测量阻力大小可以计算出液体的粘度。
这种方法简单易行,适用于大多数液体的粘度测量。
2. 滴定法。
滴定法是一种通过滴定液体来测量其粘度的方法。
在实验中,可以利用一定的装置,将待测液体滴入容器中,通过记录滴液的速度和滴液的形状来计算出液体的粘度。
这种方法操作简单,适用于一些特殊的液体,如高粘度的液体或者含有颗粒的液体。
3. 流变学法。
流变学是研究物质流动和变形规律的学科,它也提供了一种测量粘度的方法。
通过对液体在不同应力下的流动行为进行观察和分析,可以得到液体的粘度特性。
这种方法适用于复杂的流体体系,如聚合物溶液、胶体溶液等。
4. 粘度计法。
粘度计是一种专门用于测量粘度的仪器,它通过测量液体在一定条件下的流动速度来确定其粘度。
粘度计可以分为多种类型,如旋转式粘度计、滚动式粘度计、振荡式粘度计等,每种类型的粘度计都有其适用范围和特点。
选择合适的粘度计对于准确测量粘度至关重要。
5. 粘度指数法。
粘度指数是衡量液体粘度变化程度的一个指标,通过测量不同温度下液体的粘度,可以计算出其粘度指数。
粘度指数法是一种常用的测量粘度的方法,它可以反映出液体在不同温度下的流动性能,对于一些需要在不同温度下使用的液体具有重要意义。
总结。
在工业生产和科学研究中,粘度的准确测量对于控制产品质量、改进生产工艺具有重要意义。
上述介绍的几种测量粘度的方法,各有其适用范围和特点,可以根据实际需要选择合适的方法进行粘度的测量。
落球法测定液体在不同温度的粘度
PDF 文件使用 "pdfFactory Pr相吸。 内部两端装有永久磁铁, 异名磁极相对。 磁铁的同名磁极间的距离为 I(170mm), 内部有配重的铅条,改变铅条的数量,可改变针的有效密度。 3、霍尔传感器 它是灵敏度极高的开关型霍尔传感器,做成圆柱状,外部有螺纹,可用螺母固定在仪器 本体的铝板上。输出信号通过屏蔽电缆、航空插头接到单板计时器上,其电路图如图 6-11-3 所示。传感器由 5V 直流电源供电,每当磁铁经过霍尔传感器前端时,传感器即输出一个矩 形脉冲,同时有 LED(发光二极管)指示。
实际控制系统中上述三方面指标常常是互相制约互相矛盾的应结操作量被控量扰动自动控制系统框图设定值调节器执行单元被控对象落球法变温粘滞系数实验仪实验指导及操作说明书成都世纪中科仪器有限公司地址
实验 11
液体变温粘滞系数的测量
当液体内各部分之间有相对运动时,接触面之间存在内摩擦力,阻碍液体的相对运动, 这种性质称为液体的粘滞性, 液体的内摩擦力称为粘滞力。 粘滞力的大小与接触面面积以及 接触面处的速度梯度成正比,比例系数 η 称为粘度(或粘滞系数) 。 对液体粘滞性的研究在流体力学,化学化工,医疗,水利等领域都有广泛的应用,例如 在用管道输送液体时要根据输送液体的流量,压力差,输送距离及液体粘度,设计输送管道 的口径。 测量液体粘度可用落球法,毛细管法,转筒法等方法,其中落球法适用于测量粘度较高 的液体。 粘度的大小取决于液体的性质与温度,温度升高,粘度将迅速减小。例如对于蓖麻油, 在室温附近温度改变 1˚C,粘度值改变约 10%。因此,测定液体在不同温度的粘度有很大的 实际意义。 实验目的 1.熟悉液体粘度随温度改变的物理现象。 2.了解 PH-IV 型变温粘滞系数实验仪的构造及测量原理。 3.用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘度。 实验原理 变温式落针粘度计是采用中长空圆柱体(针)在待测液体中垂直下落,通过测量针的收 尾速度确定液体的粘度。 当针在待测液体中沿容器中轴垂直下落时,经过一段时间,针的重力与粘滞阻力以及 针上下端面压力差达到平衡,针变为匀速运动,这时针的速度称为收尾速度,此速度可通过 测量针内两磁铁经过传感器的时间间隔 T 求得。 对于牛顿液体(粘度不随切变应力变化而变化的液体) ,在恒温条件下,求动力粘度 η 的公式为:
液体黏度的测定实验报告
液体黏度的测定实验报告
实验名称:液体黏度的测定
实验目的:通过测量液体的黏度,探究不同条件对液体黏度的影响。
实验原理:黏度是物质的内摩擦力的体现,它反映了液体在流动时所受到的阻力。
液体的黏度与温度、浓度、分子结构等因素有关。
实验器材:
1. 黏度计
2. 温度计
3. 滴定管
4. 过滤纸
实验步骤:
1. 将待测液体倒入黏度计的计量筒中,并确保液体充满整个黏度计。
2. 按照黏度计的使用说明,将液体放入黏度计中,并记录下液体的黏度值。
3. 将待测液体加热到一定温度后,重复步骤2,记录不同温度下的黏度值。
4. 将待测液体加入不同浓度的溶剂中,重复步骤2,记录不同浓度下的黏度值。
5. 过滤待测液体后,重复步骤2,记录不同粘度的黏度值。
实验数据记录:
实验条件:温度为25C,浓度为1%。
实验编号温度(C) 浓度(%) 黏度(mPa·s)
-
1 25 1 10.2
2 30 1 8.5
3 25 0.5 9.2
4 2
5 2 12.3
5 25 1 10.1
实验结果分析:
根据实验数据可以得出以下结论:
1. 温度对液体黏度具有影响,温度升高会导致液体的黏度减小。
2. 浓度对液体黏度具有影响,浓度增加会导致液体的黏度增大。
3. 过滤液体可以去除其中的杂质,从而降低黏度。
实验结论:
本实验通过测量不同条件下液体的黏度,发现温度、浓度和杂质对液体的黏度有较大影响。
进一步研究液体黏度的变化规律可以有助于深入理解物质的流动性质。
液体粘滞系数的测定
液体粘滞系数的测定在流动的液体中,各流体层的流速不同,则在相互接触的两个流体层之间的接触面上,形成一对阻碍两流体层相对运动的等值而反向的摩擦力,流速较慢的流体层给相邻流速较快的流体层一个使之减速的力,而该力的反作用力又给流速较慢的流体层一个使之加速的离,这一对摩擦力称内摩擦力或粘滞阻力,流体的这种性质称为粘滞性。
不同流体具有不同的粘度,同种流体在不同的温度下其粘度的变化也很大。
测定粘度在化学、医学、水利工程、材料科学、机械工业和国防建设中有着重要意义。
从实验中得到的粘滞定律:粘滞力f 的大小与所取流体层的面积S ∆和流体层之间的速度空间变化率dr du 的乘积成正比,即drdu s f ∆=η。
其中η为粘滞系数(也称内摩擦系数),它决定于液体的性质和温度,对液体而言,它随温度的升高而迅速减少。
η的国际单位:s Pa ⋅但是根据粘滞定律直接测量难度很大,一般都采用间接测量的方法。
测量液体粘滞系数的方法有很多种,如常用的落球法、落针法、转叶法。
本实验是用变温落针计测量液体在不同温度下的粘度系数。
中空长圆落针在待测液体中垂直下落,通过测量针的收尾速度确定粘度。
采用霍尔传感器和多功能秒表计测量落针的速度,并将粘度显示出来。
对待测液体进行水浴加热,通过温控装置,达到预定的温度。
巧妙的取针和提针装置,使测量过程极为简单。
本实验既适用于牛顿液体,又适于非牛顿液体,还可测定液体密度。
【实验目的】1. 用落针法测液体的粘度系数。
2. 研究液体粘度系数在不同温度下的变化规律。
【实验仪器】PH--IV 型变温粘度器、落针图1 实验仪器实图【实验原理】一个物体在液体中运动时,将受到与运动方向相反的摩擦阻力的作用,这种力即为粘滞阻力。
它是由粘附在物体表面的液层与邻近的液层相对运动速度不同而引起的,其微观机理都是分子之间以及在分子运动过程中形成的分子团之间的相互作用力。
不同的液体这种不同液层之间的相互作用力大小是不相同的。
不同温度下水粘度
不同温度下水粘度水是一种常见的液体,我们常常接触到并使用水。
它在不同的温度下表现出不同的性质,其中之一便是水的粘度。
本文将探讨不同温度下水的粘度变化情况,并分析其原因。
1. 低温下的水粘度水在低温下会逐渐冷却并形成冰。
在冰的温度下,水的粘度较高。
这是因为水分子在低温下能量较低,分子间的相互作用增强,使得水分子更加难以流动,表现出较高的粘度。
此时,水的流动性较差,呈现出较为黏稠的状态。
2. 中温下的水粘度在中温下,水的粘度逐渐降低,流动性增强。
这是因为水分子的能量逐渐增加,分子间的相互作用减弱,使得水分子更容易流动。
因此,中温下的水呈现出较好的流动性和较低的粘度。
3. 高温下的水粘度当水被加热至高温时,水分子的能量增大,分子间的相互作用进一步减弱。
这导致水分子之间的距离增加,使得水分子流动更加自由,表现出较低的粘度。
在高温下,水的流动性最好,粘度最低。
4. 温度对水粘度的影响机制水分子的粘度变化主要是由于温度改变引起的分子间相互作用的变化。
在低温下,水分子的能量较低,分子间的相互吸引作用较强,使得水分子之间更难流动,表现出较高的粘度。
而在高温下,水分子的能量增大,相互吸引作用减弱,导致水分子流动更容易,粘度较低。
此外,温度还会影响水的分子热运动速率。
温度升高,水分子的热运动速率增快,分子之间的碰撞频率增加,进一步促进了流动性的增强。
总结起来,不同温度下水的粘度有所不同。
在低温下,水的粘度较高;在中温下,水的粘度适中;在高温下,水的粘度较低。
这是由于温度对水分子间相互作用的影响造成的。
温度升高会使水分子能量增大、流动性增强,并降低水的粘度。
了解水在不同温度下的粘度变化对于许多领域都具有重要意义。
例如,在工业生产中,了解水在不同温度下的粘度可以帮助优化生产工艺,提高生产效率。
在科学研究中,对水的粘度变化有深入的了解可以为许多实验和理论研究提供基础数据。
总之,水在不同温度下的粘度呈现出不同的特性。
温度对水的粘度影响主要是通过改变水分子间的相互作用引起的。
温度与液体黏度关系的实验验证
温度与液体黏度关系的实验验证温度和液体黏度之间的关系是一个被科学家们长期研究的课题。
液体黏度是指液体内部分子间相互作用力对流动阻力的表现,也可以理解为液体的黏稠度。
温度则是描述物体内部分子热运动程度的物理量。
那么,温度与液体黏度是否有关联呢?本文将通过实验验证,来探究这两者之间的关系。
实验一:温度变化对黏度的影响首先,我们准备一些糖浆或是蜂蜜这样的黏稠液体作为被测试物质。
然后,在实验室条件下,将液体放置在恒定温度水浴中。
初始时,我们测量液体的黏度。
接下来,我们逐渐提高水浴的温度,每隔一定温度间隔,我们再次测量液体的黏度。
通过实验测量数据,我们可以观察到一个明显的规律。
随着温度的升高,液体的黏度逐渐降低。
这是因为温度的升高会增加液体分子的平均动能,使其运动更加活跃。
活跃的分子将会打破原本的分子间相互作用,从而降低液体的阻力,使得黏度降低。
实验二:多种液体的温度与黏度关系比较为了进一步探究温度与液体黏度的关系,我们进行了一组多种液体的实验比较。
我们选择了油、水和酒精这样的液体作为测试样品,它们具有不同的黏度特性。
在相同的实验条件下,我们逐渐提高温度并测量液体的黏度。
实验结果表明,相同温度下,水的黏度最高,油次之,酒精最低。
随着温度的升高,三种液体的黏度均出现下降,但不同液体的降低速率有所差异。
这一实验结果进一步验证了温度与液体黏度之间的关联性。
从分子层面上来看,温度升高会增加液体分子的平均动能,这使得液体分子间相互作用力的强度减弱,并且液体分子之间的相对运动性增加。
因此,黏稠度较高的液体在提高温度后会出现更明显的黏度降低。
实验三:黏度与流动性的关系在上述实验的基础上,我们进一步探讨温度对液体流动性的影响。
我们借助流量计来测量液体在不同温度下的流速。
实验过程中,我们使用相同的管道和流动条件,逐渐提高温度并测量液体的流速。
结果显示,液体的流速随着温度的升高而增加。
这意味着液体在温度升高的情况下,更易于流动,流体的黏稠程度降低。
水的粘度(0-40℃)
水的粘度(0-40℃)水的粘度(0-40℃)概述粘度是液体流动时抵抗流动的程度的物理属性。
对于水而言,其粘度在不同温度下会有所变化。
本文将介绍水的粘度在0-40℃温度范围内的变化规律。
粘度的定义粘度是指液体在受力作用下流动时的内阻力大小。
粘度可分为动力粘度和运动粘度两种,表示液体内阻力的大小。
单位为帕斯卡秒(Pa·s)或厘泊(cp)。
温度对水粘度的影响温度是影响水粘度的重要因素之一。
随着温度的升高,水的粘度通常会下降。
这是因为温度升高会导致水分子的运动加剧,分子间的相互作用力减弱,从而使得水分子更容易流动。
水的粘度变化曲线下表展示了水的粘度在0-40℃温度范围内的变化情况。
- 温度(℃) - 粘度(cP) --- 0 - 1.792 -- 5 - 1.519 -- 10 - 1.307 -- 15 - 1.139 -- 20 - 1.002 -- 25 - 0.891 -- 30 - 0.797 -- 35 - 0.717 -- 40 - 0.650 -分析与讨论根据上述数据,可以观察到温度越高,水的粘度越低。
在0-40℃的温度范围内,水的粘度几乎是一个随温度线性递减的趋势。
粘度对于许多工程和科学领域都具有重要的影响。
例如,在化工过程中,了解粘度的变化规律可以帮助工程师选择合适的管道尺寸和流体泵能力,以确保流体能够正常流动。
在石油勘探中,了解油井流体的粘度可以帮助预测油井的生产能力和流动性。
,对于科学研究来说,了解水的粘度变化规律也是非常重要的。
水作为大自然中最为普遍的液体之一,其粘度的测量和理解对于许多领域的研究都有着重要的意义。
本文介绍了水的粘度在0-40℃温度范围内的变化规律。
来说,随着温度的升高,水的粘度逐渐降低,呈线性递减趋势。
了解水的粘度变化规律对于工程应用和科学研究都具有重要意义。
落球法测定液体在不同温度的粘度
落球法测定液体在不同温度的粘度一、实验目的1.用落球法测量不同温度下蓖麻油、酒精、水的粘度2.练习用停表计时,用螺旋测微器测直径二、实验仪器温控仪、落球法测粘度系数实验仪、停表、螺旋测微器、钢球若干三、实验原理1.落球法测定液体的粘度一个在静止液体中下落的小球收到重力、浮力和粘滞阻力的作用,如果小球的速度很小,且液体在各个方向上都是无限广阔的,则粘滞阻力的斯托克斯公式:F=3πηvd (1)(1)中d为小球直径。
由于粘滞阻力与小球速度v成正比,小球在下落很短一段时间后达到平衡,以V0匀速下落,此时有(2)小球在液体中下落,速度很小,球的半径也很小,可以归结为雷诺数Re很小,即式中为液体的密度。
当液体相对于小球处于层流运动状态时,解方程过程中可略去Re的非线性项。
如果考虑Re的非线性项,Stokes公式修正为奥西恩-果尔斯公式4.η的表示前面我们讨论了粘滞阻力f与小球的速度、几何尺寸、液体的密度、雷诺数、粘滞系数等参量之间的关系,但在一般情况下粘滞阻力f是很难测定的。
因此,还是很难得到粘滞系数。
这里,我们考虑这么一种情况:(3)小球在液体中下落时,重力、浮力和粘滞阻力都在铅直方向上,重力方向向下,而浮力和粘滞阻力向上,阻力随着小球的速度增加而增加。
显然,小球从静止开始作加速运动,当小球的下落速度达到一定大小时,这三个力的合力等于零。
然后,小球以匀速下落。
则由式(4)得:四、实验步骤1.检查仪器后面的水位管,将水箱水加到适当值平常加水从仪器顶部的注水孔注入。
若水箱排空后第一次加水,应该用软管从出水孔将水经水泵加入水箱,以便排除水泵内的空气,避免水泵空转2.设定PID参数本仪器已是适宜参数,无需调节3.测定小球直径用螺旋测微器测定小球直径,将数据记入表1.4.测定小球在液体中的下降速度并计算粘度温控仪温度达到设定值时再等十分钟,使样品中的待测液体温度与加热水温完全一致。
用挖油勺盛住小球沿样品管中心轻轻放入液体,观察小球是否沿中心下落,若样品管倾斜,应调节其铅直。
液体粘度系数的测定
实验6用落球法测定液体的粘度各种流体(液体、气体)都具有不同程度的粘性,当其相邻两流层各以不同速度运动时,层间就有摩擦力产生,运动快的流层对运动慢的流层有加速作用,运动慢的流层对运动快的流层有阻滞作用。
流体的这种性质称为粘性,流层间的摩擦力称做粘性力。
在通常情况下,许多流体的粘性力F与两流层接触面积A和垂直于流速方向的速度梯度成正比:(6—1)式中:比例系数η称为粘度。
式(6—1)称为牛顿粘性定律。
服从牛顿粘性定律的流体(如空气、水、油等)称为牛顿流体。
而粘性很大的有悬浮物的流体如血液、油漆、塑料等属非牛顿流体。
流体具有粘性的本质原因:①相互接触的流层间的分子引力而产生的阻力;②相邻不同流速流层的分子相互扩散产生的阻力。
在国际单位制(SI)中,粘度η的单位为帕秒(Pa·s),1Pa·s=1kg·m-1·s-1;CGS制中,η的单位是泊(P),1P=1g·cm-1·s-1,因而1Pa·s=10P。
同一流体在不同温度下其粘度变化很大。
例如蓖麻油,当温度从18℃升至40℃时,粘度几乎降到原来的1/4。
研究流体的粘性,测定粘度不仅在材料科学研究方面,而且在医学和许多工业部门都有很重要的实际意义。
测定流体粘度有许多方法,对于粘度较小的流体,如水、乙醇、四氯化碳等,常用毛细管粘度计测量;而对粘度较大的蓖麻油、变压器油、机油、甘油等透明(或半透明)液体的粘度常用落球法(也称斯托克斯法)测定;对于粘度为0.1Pa·s~100Pa·s的液体也可用转筒法进行测定。
【预习重点】(1)根据斯托克斯定律用落球法测定液体粘度的原理和方法。
(2)熟悉游标卡尺、停表、温度计和移测显微镜等仪器的使用方法(第2章2.2.1,2.4.3)。
参考书:《大学物理学》第一册,F.W.SEARS等著,第十三章。
【仪器】粘度测量装置、游标卡尺、停表、温度计、密度计、米尺、移测显微镜等。
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实验题目:不同温度下液体粘度的测定
实验日期:2009年11月6日
班级:学生姓名:学号:
一、实验目的:
1、了解恒温槽的原理、构造和各部件的功能,学会调节恒温
槽。
2、了解液体粘度的意义及测定粘度的原理和方法。
用乌氏粘
度计测定无水乙醇在不同温度下的粘度,求算无水乙醇流
动活化能。
二、实验原理:
1、恒温技术:
实验室普遍使用的恒温槽是一种常用的控温装置。
其基本原理是当槽浴温度低于设定温度时,自动停止加热。
故温度在微小区间波动,被研究体系在恒温水的包围中就被限制在所需温度上下微小区间。
2、液体粘度的测定:
任何液体都有粘滞性,可由粘滞系数η
表示。
η与组成液体的分子大小、形状、
分子间作用力等有关。
本实验用毛细管流
出法测液体粘度。
某温度下由泊萧叶公式
η=πr4pt/(8LV) (7-25). η国际制单位
是Pa×s, 1P=0.1Pa×s。
通常采用两种液体
粘度公式做商求η。
即(7-29)
η2=η1×p2t2/p1t1(7-30) 温度变化使分子间作用力发生改变,粘度也有变化,其关系为η=Aexp(Evis/RT) (7-31) 或Inη=InA+Evis/RT (7-32) 其中,Evis称为液体的流动活化能,以In对1/T作图得一条直线,斜率S=Evis/R故Evis=SR.
三、实验操作步骤:
1、接通电源,打开开关,设定温度为28℃,并打开搅拌器等
待水温达28℃。
2、测定25℃时无水乙醇流经乌氏粘度计毛细管的时间。
用夹
子夹紧C管上的乳胶管吸气,将乙醇从D球、毛细管、E
球抽至G球。
加紧B管之乳胶管,解去C管夹子,此时D
球内部分乙醇流回F球,D球经C管与大气相通,毛细管
末端即通大气。
解去B管夹子,B管内乙醇下落,当液面
流经刻度a时,启动秒表计时,当液面降至b时,计时终
止,这段时间就是ab间体积V的乙醇流经毛细管的时间ta。
重复操作2~3次,每次相差相差不超过0.5s,取平均值。
3、升高温度3℃,同上2步骤,测定该温度下乙醇流经毛细管
的时间,如此测得4~5个数据。
4、测量完毕,关闭恒温槽装置开关及搅拌槽开关,断开电源,
将仪器及吸耳球、秒表放回原位。
四、实验原始数据:
在T=28℃时,乙醇的粘度η1=1.015mPa×s
查得无水乙醇流动活化能Evis真=13.40kj/mol
五、实验数据处理及结果讨论:
由公式η1/η2=p1t1/p2t2,及乙醇的粘度η1=1.015mPa×s可求得不同温度下的黏度,如下表
作Inη—1/T图
I n (η/m P a *s )
1/(T/K)
在直线上取A (0.00331,-0.001)、B(0.00324,-0.109)两点,求
其斜率 S=(0.001-0.109)/(0.00324-0.00331)=1.54×103K
Evis=RS=8.31×1.54×103KJ/mol=12.80KJ/mol 相对误差E=|Evis-Evis 真|/Evis 真×100%=|(12.8-13.4)/13.4|×
100%=4.47%
六、 实验误差分析:
1、 粘度计在放置时不能保证完全铅直,由此产生一定误差;
2、 用秒表计时时,由于秒表本身不够精确,会造成一定误差,
且在按秒表时可能会出现连按现象,使测量不准;
3、 由于在观察液面时,在a 和b 线处判断标准不能够完全相
同,造成一定误差。
七、 注意事项:
1、 粘度计必须尽量铅直放置;
2、 用吸耳球吸取液体时,液体中不得混入气泡,否则应在待
气泡排尽才能实验;
3、操作时如果要接触B管或C管时应特别小心,因为B管或
C管有较长之力臂,用力虽小但形成的力矩较大,易在管间接口处折断;
4、粘度计不能进水,应保证管内的乙醇纯度。