实验三 液体粘度的测定
液体粘度系数的测定
一、实验目的和内容
1、掌握旋转式黏度计测量液体粘度的基本原理。 2、学会使用旋转式黏度计测定液体粘度的方法。
二、实验装置与流程示意图
整个旋转式黏度计的装箱图主要包括电机、刻度盘机构和从大到小排列的 0~4 号五个 转子,电机有调速机构,可产生 6、12、30 、60 转/分四种转速,刻度盘机构和测量方法见 图 1。测定过程中指针在刻度盘上指示的读数乘以系数表上的特定系数即为被测液体的粘 度(以厘泊表示)。不同转子、不同转速对应的测量系数不同,其量程也不一样。本实验 配备的转子黏度计系数表和量程表如表 1 和表 2。
六、实验结果及分析
实验测得测得的黏度分别为:825cP、825cP、850cP 和 825cP,取平均值得 μ 平均=(825+825 +850+825)/4 = 831.25 cP
误差分析: 1、仪器本身误差、读数误差; 2、转子未垂直位于待测; 3、液中转子进入待测液深度过高或者过低; 4、转子理论转速与实际转速不符。
图 1 旋转式黏度计示意图 表 1 系数表
转/分 转子 0 1 2 3 4 0.1 1 5 20 100 0.2 2 10 40 200 0.5 5 25 100 500 1 10 50 200 量程 cP 转子 0 1 2 3 4 10 100 500 2000 10000 20 200 1000 4000 20000 50 500 2500 10000 50000 100 1000 5000 20000 100000 60 30 12 6
三、实验的理论依据(实验原理)
图 2 旋转黏度计工作原理图
如图 2.半径 R 长 L 的圆柱体转子浸没于盛有液体的圆筒形容器中心,并以角速度 作 匀速转动。假设容器是半径为 kR 的圆柱形,液体是牛顿流体,忽略端效应的影响,则再 两圆柱形成的缝隙中,速度分布为:
液体粘度系数的测量实验报告
液体粘度系数的测量实验报告
液体粘度系数的测量实验报告
一、实验目的
本实验的目的是研究和观察液体的粘度系数。
二、实验原理
液体粘度系数,又称内摩擦系数,它是表示流体阻力力,以及流体在容器内的流动特性的基本参数,其定义为:给定流体流动时,流体的压差和流速之间的反比,即:
粘度系数=压差/流速
三、实验器材
实验所用设备:
(1)液体粘度计:用于测量液体的粘度系数。
(2)流量计:用于测量流体流量。
(3)压力表:用于测量流体的压力。
(4)温度表:用于测量液体的温度。
四、实验步骤
(1)安装设备
首先,将液体粘度计,流量计,压力表以及温度表安装到实验装置上,确保所有的连接口处于恰当的位置,并确保所有设备正常运行。
(2)调整设备
然后,按照实验要求的温度和压力调整温度表和压力表,以确保测量数据的准确性。
(3)测量试样
最终,将液体样品倒入测量设备中,测量出其粘度系数,并将测量结果记录下来。
五、实验结果
实验样品:1号样品
测量温度:25 ℃
测量压力:1.2 MPa
测量结果:粘度系数为0.18 Pa·s
六、实验结论
通过本实验,可以准确测量出所测液体的粘度系数,从而为相关技术的研究提供有力的理论支撑。
用落球法测量液体的粘度实验报告
用落球法测量液体的粘度实验报告粘度液体测量实验报告固体密度的测量实验报告液体粘度的测定思考题牛顿环实验报告篇一:落球法测定液体的粘度化学物理系 05级姓名张亮学号一、实验题目:落球法测定液体的粘度二、实验目的:通过用落球法测量油的粘度,学习并掌握测量的原理和方法三、实验原理: 实验原理 1(斯托克斯公式的简单介绍粘滞阻力是液体密度、温度和运动状态的函数。
从流体力学的基本方程出发可导出斯托克斯公式: 粘滞阻力F?6??vr(1)2(η的表示在一般情况下粘滞阻力F是很难测定的。
还是很难得到粘度η。
为此,考虑一种特殊情况:小球的液体中下落时,重力方向向下,而浮力和粘滞阻力向上,阻力随着小球速度的增加而增加。
最后小球将以匀速下落,由式得43rr3192?r(???0)g?6??rv(1?2.4)(1?3.3)(1?Re?Re?...) (2)13Rh161080式中ρ是小球的密度,g为重力加速度,由式(2)得2??9(???0)gr2rr3192v(1?2.4)(1?3.3)(1?Re?Re?...)Rh1610801?18(???0)gd2(3)dd3192v(1?2.4)(1?3.3)(1?Re?Re?...)2R2h161080由对Re的讨论,我们得到以下三种情况: (1) 当Re0.1 时,可以取零级解,则式(3)成为1?0?18(???0)gd2(42ddv(1?2.4)(1?3.3)2R2h即为小球直径和速度都很小时,粘度η的零级近似值。
(2)0.1Re0.5时,可以取一级近似解,式(3)成为31?1(1?Re)?1618(???0)gd2ddv(1?2.4)(1?3.3)2R2h?1??0?3dv?0 (8) 16(3)当Re0.5时,还必须考虑二级修正,则式(6)变成31921Re)??2(1?Re?16108018(???0)gd2ddv(1?2.4)(1?3.3)32R2h119dv02?2??1[1??()] (9)2270?1四、实验步骤:1( 2(用等时法寻找小球匀速下降区,测出其长度l。
液体粘度的测量实验报告
液体粘度的测量物11彭瑞光1、实验目的1.1用旋转法测量液体的粘度,并作出粘度与温度的关系曲线1.2了解并使用落球法和毛细管法等测量液体粘度的方法,观察液体中的内摩擦现象2、实验原理2.1旋转法一个圆筒形的容器(半径为R1)外向筒,内部有一个同轴的圆筒形的转子(半径为R2,长度为L),转子由弹簧钢丝悬挂,并以角速度ω均速旋转。
待测液体被装入两圆筒间的环形空间内。
待测液体的粘度可用下式计算:⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛R R L M 2221114-=ωπη(1)其中,R1是外筒的内半径,R2是转子的内半径。
M 为转子受到液体的粘滞阻力而产生的扭矩。
这样,通过转子角速度和扭矩的测定,就可以通过粘度计的几何尺寸计算出液体的粘度。
当电机以稳定的速度旋转,连接刻度圆盘,再通过游丝和转轴带动转子旋转(见示意图)。
如果转子未受到液体的阻力,则游丝、指针与刻度圆盘同速旋转,指针在刻度盘上指出的读数为“O ”。
反之,如果转子受到液体的粘滞阻力,则游丝产生扭矩,与粘滞阻力抗衡最后达到平衡,这时与游丝连接的指针在刻度圆盘上指示一定的读数(即游丝的扭转角)。
2.2落球法如果一小球在各方向无限深广的液体中下落,由于附着于球面的液层与周围其他液层之间存在着相对运动,因此小球受到粘滞阻力,它的大小与小球下落的速度有关。
则小球所受到的粘滞阻力F 可描述为:πηνγ6=F (2)式中:r 是小球的半径,v 是小球下落的速度,η为液体粘滞系数。
小球在各方向无限深广的液体中作自由下落时,受到三个力的作用,且都在竖直方向:重力mg 、浮力ρ0gV 和粘滞阻力F 。
Vgmg ρπηνγ06+=(3)由于受实验条件限制,存放液体的容器(如图所示,H 为液体高度,D 为量筒内径)都无法满足各方向无限深广的条件,必须进行一些边界条件修正,修正过的粘度系数可表示为:()()()Hd D d g L td 6.114.21182++−•=ρρη(4)对于粘度较小的流体,如水、乙醇、有机盐液体等,常用毛细管粘度计测量。
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。
液体黏度的测定-实验报告
物理实验报告液体黏度的测定各种实际液体都具有不同程度的黏滞性。
当液体流动时,平行于流动方向的各层流体之间,其速度都不相同,即各层间存在着滑动,于是在层与层之间就有摩擦力产生。
这一摩擦力称为“黏滞力”。
它的方向在接触面内,与流动方向相反,其大小与接触面面积的大小及速度梯度成正比,比例系数称为“黏度”(又称黏滞系数,viscosity )。
它表征液体黏滞性的强弱,液体黏度与温度有很大关系,测量时必须给出其对应的温度。
在生产上和科学技术上,凡是涉及流体的场合,譬如飞行器的飞行、液体的管道输送、机械的润滑以及金属的熔铸、焊接等,无不需要考虑黏度问题。
测量液体黏度的方法很多,通常有:①管流法。
让待测液体以一定的流量流过已知管径的管道,再测出在一定长度的管道上的压降,算出黏度。
②落球法。
用已知直径的小球从液体中落下,通过下落速度的测量,算出黏度。
③旋转法。
将待测液体放入两个不同直径的同心圆筒中间,一圆筒固定,另一圆筒以已知角速度转动,通过所需力矩的测量,算出黏度。
④奥氏黏度计法。
已知容积的液体,由已知管径的短管中自由流出,通过测量全部液体流出的时间,算出黏度。
本实验基于教学的考虑,所采用的是奥氏黏度计法。
实验一 落球法测量液体黏度一、【实验目的】1、了解有关液体黏滞性的知识,学习用落球法测定液体的黏度;2、掌握读数显微镜的使用方法。
二、【实验原理】将液体放在两玻璃板之间,下板固定,而对上板施以一水平方向的恒力,使之以速度v 匀速移动。
黏着在上板的一层液体以速度v 移动;黏着于下板的一层液体则静止不动。
液体自上而下,由于层与层之间存在摩擦力的作用,速度快的带动速度慢的,因此各层分别以由大到小的不同速度流动。
它们的速度与它们与下板的距离成正比,越接近上板速度越大。
这种液体流层间的摩擦力称为“黏滞力”(viscosity force )。
设两板间的距离为x ,板的面积为S 。
因为没有加速度,板间液体的黏滞力等于外作用力,设为f 。
粘度测量实验报告
粘度测量实验报告篇一:流体粘度的测定实验液体粘度的测量实验——斯托克斯法测液体的粘度胡涛热能1班 15摘要:设计出了粘度测量的实验, 该实验使用的器材不多, 且均为常用器材, 较易开展.关键词:液体粘度系数; 斯托克斯法1 实验提供器材游标卡尺、小钢球、磁铁、待测液体、停表、镊子、密度计、温度计, 不同内径的圆形有机玻璃容器一组 ( 5 个) , 50 mL 量筒一个.2 实验原理在粘滞液体中下落的小球, 受到三个力的作用: 重力w 、浮力f 和阻力F , 阻力来自于附着在小球表面的液层与其相邻液层之间的内摩擦力, 即粘滞力, 根据斯托克斯定律, 这时小球所受到的阻力为:F=6πηυR. 如果小球质量均匀, 在无限宽广的粘滞液体中(来自: 在点网)下落时的速度较小, 以致小球后面不产生旋涡并以v0 匀速运动时, 根据斯托克斯定律及物体的受力平衡可得方程于是可得出液体的粘度系数公式:式中η是液体粘滞系数, d 是小球直径, υ0 是小球在无限宽广的粘滞液体中匀速下落时的速度( 收尾速度) . ρ和σ分别表示小球和液体的密度, 由上式可求出液体粘滞系数. ( 1) 式是小球在无限广延的液体中下落推导出来的, 在实际测量中, 液体总是盛在有器壁的容器里而不满足无限宽广条件, 故( 1) 式还需引入修正系数, 于是粘度公式变为( 2)式中D 为圆筒形容器的内径, h 表示容器内液体的高度. v 是小球在有限宽广的粘滞液体中匀速下落时的速度, 由小球在容器中匀速下落的距离除以对应的下落的时间求出, 即v = L / t .3 实验要求设计的实验思路为采用合理操作方法, 选用合适的实验器材, 设计数据表格, 完成各项要求.3. 1 设计实验求出小球在无限深液体中的收尾速度并求液体的粘度系数图1 t—d/ h 图实验提示: t 与d/ h 成线性关系. 该实验可采用的方案: 向量筒中加入适量的液体, 求出小球匀速下落通过距离L 所需的时间t 1. 当各量筒中液体高度为h2 , h3, h4 时, 重复以上操作, 求出t 2, t3, t4, 根据t 1, t 2, t 3, t 4, 及h1 , h2, h3, h4 , 作图t—d /h图, 拟合直线与纵轴相交, 其截距为t , 则t 就是h→∞时, 即无限深的液体中, 小球匀速下落通过距离L 所需要的时间t 值.如图1 所示. 算出速度代入公式可求出液体的粘度系数.3. 2 设计实验求出小球在无限广液体中的收尾速度并求该液体的粘度系数图2 t—d/ D 图实验提示: t 与d/ D 成线性关系. 该实验可采用的方案: 实验中采用一组直径不同的圆管, 依次测出同一小球通过各圆形管相同高度两刻线间所需的时间. 以t 作纵轴, d / D 作横轴, 由图示法将测得的各实验数据点连成直线, 延长该直线与纵轴相交, 其截距为t0 , t 0 就是当D→∞时, 即在横向无限广的粘滞液体中, 小球匀速下落距离L 所需的时间t 值. 如图2所示. 算出速度v 代入公式可求出液体的粘度系数.3. 3 设计实验思路, 求小球在无限深广液体中的收尾速度可采用的设计思路: 在3. 2 的基础上依次改变筒内液体的高度, 根据t 与d/ h 成线性关系, 求出d/h 为零时的t 值, 即为无限深广液体中t 0 值.篇二:粘度法测分子量实验报告实验二十一高聚物相对分子量的测定一、实验目的1、了解黏度法测定高聚物分子量的基本原理和分子。
粘度的测定实验报告
粘度的测定实验报告篇一:测量液体黏度实验报告液体黏度的测量物理学系一、引言黏滞性是指液体、气体和等离子体内部阻碍其相对流动的一种特性。
如果在流动的流体中平行于流动方向将流体分成流速不同的各层,则在任何相邻两层的接触面上就有与面平行而与相对流动方向相反的阻力或曳力存在。
液体的黏度在医学、生产、生活实践中都有非常重要的意义。
例如,许多心血管疾病都与血液的黏度有关;石油在封闭的管道中输送时,其输运特性与黏滞性密切相关。
本实验旨在学会使用毛细管和落球法测定液体黏度的原理并了解分别适用范围,掌握温度计、密度计、电子秒表、螺旋测微器、游标卡尺的使用,并学会进行两种测量方法的误差分析。
二、实验原理(一)落球法当金属小圆球在黏性液体中下落时,它受到3个力,重力mg、浮力和粘滞阻力。
如果液体无限深广,在下落速度v较小下,粘滞阻力F有斯托克斯公式F=6πr是小球的半径;??称为液体的黏度,其单位是Pa·s.小球刚进入时重力大于浮力和粘滞阻力之和,运动一段时间后,速度增大,达到三个力平衡,即mg=+6π于是小球作匀速直线运动,由式,并用m??ldd3??,v?,r?代入上式,并因为6t2待测液体不能满足无限深广的条件,为满足实际条件而进行修正得(??-?)g2dt1??18lDH其中??为小球材料的密度,d为小球直径,l为小球匀速下落的距离,t为小球下落l距离所用的时间,D为容器内径,H为液柱高度。
(二)毛细管法若细圆管半径为r,长度为L,细管两端的压强差为?P,液体黏度为?,则其流量Q可以由泊肃叶定律表示:?r4?PQ?8?L由泊肃叶定律,再加上当毛细管沿竖直位置放置时,应考虑液体本身的重力作用。
因此,可以写出?r4V??t8?L(5)本实验所用的毛细管黏度计如图1所示,实验时将一定量的液体注入右管,用吸球将液体吸至左管。
保持黏度计竖直,然后让液体经毛细管流回右管。
设左管液面在C处时,右管中液面在D处,两液面高度差为H,CA间高度差为h1,BD间高度差为h2。
实验三液体粘度系数的测定
实验三 液体粘度系数的测定[目的]1、用落球法测定甘油的粘度。
2、掌握游标卡尺、读数显微镜、停表等基本仪器的使用;了解一种减小系统误差的方法;学习用标准算术误差表示实验结果。
[仪器]玻璃圆筒内盛待测粘度系数的甘油,围绕圆筒有两道水平标记N 1和N 2。
读数显微镜、米尺、停表、游标尺、摄于、培养皿、三颗小球。
[原理]在稳定流动的液体中,因为各层流体的速度不同,因而在相邻两层流体之间产生切向力。
此切向力称为内摩擦力或粘性力。
实验指出,相邻两个流层之间的内摩擦力f ,除了正比于两层间的接触面积S 外,还正比于该处的速度梯度d dxυ,即 d f s dxυη= 这就是牛顿粘性定律。
式中比例系数η称为流体的粘度系数,它只决定于流体本身的性质和温度。
由于液体的粘性,物体在液体中运动时要受到阻力作用.当小球在液体中下落时,若下落速度很小,球也很小,且液体各方向上都是无限广阔的,则根据斯托克斯公式有6f r πηυ=式中:υ是小球下落的速度;r 是小球半径;η是液体的粘度系数。
小球在液体中下落时,除了受到上述阻力外,还同时受到重力和浮力作用,三个力合力为零时,小球就以等速下落。
由三力平衡可得:3344633o r g r g r πρπρπηυ=+ 式中: ρ是小球密度,o ρ是液体密度。
可得2()29o gr ρρηυ-=因为液体放在容器内总不是无限广阔的,所以小球在无限图3-3-1广阔的介质中下落实际上是不可能的。
只考虑管壁的影响。
由于小球作匀速运动,则/l t υ=,并以r =d /2,R=D/2上式 (d 表示小球直径,D 表示液柱直径,l 表示小球作匀速运动的一段距离)得,则公式应修正为2()118(1 2.71)o gd td l Dρρη-=+[步骤]1、用米尺测出小球匀速下落的一段距离l。
2、用移测显微镜测出小球直径d。
3、用游标尺测出液柱直径D(即玻璃圆筒内径)。
4、将小球从玻璃圆筒中心靠近液面处放入液柱,用停表测出小球通过l所用时间t。
用落球法测量液体的粘度实验报告
一、实验名称:落球法测量液体粘度二、实验目的:1. 了解液体粘度的基本概念及其测量方法。
2. 掌握落球法测量液体粘度的原理和实验操作。
3. 学会使用实验器材,并对实验数据进行处理和分析。
三、实验原理:落球法测量液体粘度的原理基于斯托克斯公式。
当小球在液体中匀速下落时,所受的粘滞阻力与重力、浮力达到平衡。
根据斯托克斯公式,粘滞阻力F与液体的粘度η、小球半径r和速度v之间存在如下关系:\[ F = 6\pi \eta r v \]其中,F为粘滞阻力,η为液体粘度,r为小球半径,v为小球在液体中的速度。
实验中,通过测量小球下落的时间t和距离l,可以计算出小球的速度v,进而根据斯托克斯公式求得液体的粘度η。
四、实验器材:1. 落球法液体粘滞系数测定仪2. 小球3. 激光光电计时仪4. 读数显微镜5. 游标卡尺6. 温度计7. 记录纸和笔五、实验步骤:1. 将液体倒入实验装置的容器中,确保液体高度适中。
2. 将小球放入容器中,调整激光光电计时仪,使其发射的两束激光交叉于小球下落的路径上。
3. 启动计时仪,观察小球下落过程,记录下落时间t和距离l。
4. 使用读数显微镜测量小球的直径d,在不同方位测量6次,取平均值。
5. 使用游标卡尺测量容器内径D,记录数据。
6. 记录室温。
六、数据处理:1. 根据斯托克斯公式,计算小球的速度v:\[ v = \frac{l}{t} \]2. 根据斯托克斯公式,计算液体的粘度η:\[ \eta = \frac{2\pi r^3 (g - \frac{4\pi r^2\rho}{3\rho_{\text{液}}})}{9l} \]其中,r为小球半径,ρ为小球密度,ρ_{\text{液}}为液体密度,g为重力加速度。
3. 对实验数据进行处理,分析误差来源,并对结果进行讨论。
七、实验结果与分析:1. 根据实验数据,计算液体的粘度η。
2. 分析实验误差来源,如测量误差、仪器误差等。
3. 对实验结果进行讨论,与理论值进行比较,分析实验结果的准确性。
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。
实验报告测定液体粘度
一、实验目的1. 了解液体粘度的概念和意义;2. 掌握测定液体粘度的方法;3. 熟悉实验仪器和操作步骤;4. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理液体粘度是指液体在流动过程中,内部分子间相互作用的阻力。
它是衡量液体流动阻力大小的重要物理量。
本实验采用毛细管粘度计测定液体粘度,其原理是利用流体在毛细管中流动时,受到的阻力与流体的粘度成正比。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:毛细管粘度计、秒表、量筒、温度计、蒸馏水、待测液体;2. 试剂:待测液体。
四、实验步骤1. 将毛细管粘度计清洗干净,并确保其无气泡;2. 在毛细管粘度计的上下两端分别连接量筒,并在量筒中注入适量的待测液体;3. 将毛细管粘度计垂直放置,调整液面高度,使液面与毛细管下端齐平;4. 记录室温,并用秒表测量液体在毛细管中流过一定体积所需的时间;5. 重复步骤4,进行多次测量,取平均值;6. 将毛细管粘度计清洗干净,用蒸馏水冲洗,再进行下一组液体的测量。
五、数据处理1. 根据公式:η = (πρgL/t) / (d^4),计算液体粘度,其中:η:液体粘度;ρ:液体密度;g:重力加速度;L:毛细管长度;t:液体流过毛细管所需时间;d:毛细管直径;2. 计算液体粘度的平均值;3. 将实验结果与理论值进行比较,分析误差原因。
六、实验结果与分析1. 实验结果:液体1:η1 = 0.002 Pa·s液体2:η2 = 0.005 Pa·s液体3:η3 = 0.008 Pa·s2. 分析:通过实验,我们得到了不同液体的粘度值。
实验结果与理论值基本吻合,说明本实验方法可行。
在实验过程中,可能存在以下误差:(1)毛细管粘度计的精度和校准问题;(2)温度对液体粘度的影响;(3)液体流过毛细管时可能存在气泡。
七、结论1. 通过本实验,我们了解了液体粘度的概念和意义;2. 掌握了测定液体粘度的方法,熟悉了实验仪器和操作步骤;3. 培养了实验操作能力和数据处理能力。
液体粘度的测量(毛细管法)
表面张力系数的测定(拉脱法)
?【实验目的】
1、用拉脱法测量室温下水的表面张力系数;
2、学习约利弹簧称的使用。
?【实验仪器】
约利弹簧称,金属框及线,砝码,玻璃皿,温度计,游标卡尺,蒸馏水。
?【实验原理】
液体的表面有如弹簧的弹性薄膜,都有收缩的趋势,所以液滴总是趋于球形。这说明在液体的表面内存在一种张力 ,这种液体表面的张力作用,从性质上看,类似固体内部的拉伸胁强,被称为表面张力。
?????? 3、测量水的温度T(单位用℃)
?????? 4、用移侧显微镜测毛细管半径r。多次测量取平均值。
?????? 5、计算在温度T时的水的表面张力系数及其标准不确定度。
金属线胀系数的测量
? 【实验目的】
??????? 学习利用光杠杆测量金属棒的线胀系数。
? 【实验仪器】
5、计算出温度t时的水的粘度及测量的标准不确定度。
液体粘度的测量(落球法)
【实验目的】
??????? 根据斯托克斯公式用落球法测定油的粘度。
【实验仪器】
玻璃圆筒(高约50cm,直径约5cm),秒表,螺旋测微计,游标卡尺,分析天平,比重天平或比重计,温度计,小 球(两种各10个,直径1-2mm)镊子,漏勺,待测液体(蓖麻油)。
?????? 5、停止加热,测出直尺到平面镜镜面间距离d2,取下光杠杆及温度计。
?????6、将光杆杆在白纸上压出三个足痕迹,用游标卡尺测其后足尖到二前足尖联线的垂直距离d1。
?????? 7、取出金属棒,用冷水冷却金属筒之后安装另一根金属棒,重复操作。
?????? 8、求出二种金属的线胀系数,并求出测量结果的标准不确定度。
实验报告测定液体粘度
实验报告测定液体粘度实验目的测定某液体的粘度,探讨不同测量方法对粘度结果的影响。
实验原理液体的粘度是指液体抵抗流动的能力。
常用的测定方法有温度法、流动法和振荡法。
本实验采用流动法测定液体的粘度。
流动法中,液体流过柱形管或圆柱管,通过测量流经管道的容积和时间来测定液体的粘度。
实验步骤1. 准备实验装置:将液体置于流量计上方的漏斗中,调整龙头开关使液体形成连续、稳定的流动。
2. 测量液体在不同重力加速度下的流动时间和流经管道的容积。
分别采用彩色打印纸和秒表记录数据。
3. 计算液体的粘度。
实验所用仪器和材料- 彩色打印纸- 秒表- 液体容器- 流量计实验数据与结果通过测量液体流动时间和流经管道容积,根据流动法得到液体的粘度。
以下是不同测量方法得到的结果对比:测量方法粘度(mPa·s)法一10.5法二11.2法三10.8从上表可以看出,不同测量方法得到的液体粘度结果存在一定的差异。
原因可能是测量过程中的误差以及实验条件的差异。
因此,在实际应用中,需要选择合适的测量方法来准确地测定液体的粘度。
实验结论本实验通过流动法测定了某液体的粘度,同时比较了不同测量方法对粘度结果的影响。
根据实验结果可以得出以下结论:- 测量方法的选择对粘度结果有一定的影响,应根据具体情况选取合适的测量方法。
- 在进行液体粘度测量时,注意实验过程中的误差和实验条件的控制,以提高测量结果的准确性。
实验建议为了更准确地测定液体的粘度,在实验中可以考虑以下改进措施:1. 加强仪器设备的校准和维护,确保实验装置的准确性和稳定性。
2. 重复测量多次,取平均值以减小误差。
3. 在进行实验时,保持实验环境的恒定,避免外界因素对实验结果的影响。
4. 选取适当的流动形式和材料,以获得更准确的粘度数据。
总结本实验通过流动法测定了某液体的粘度,并比较了不同测量方法对粘度结果的差异。
实验结果对提高液体粘度测量的准确性具有一定的参考价值。
通过不断改进测量方法和实验条件,我们可以更准确地测定和应用液体的粘度数据。
液体粘度的测定
二、实验原理
乌氏粘度计就是根据泊肃叶公式而设计的一种测粘度 的仪器,如图所示,测量中取一定体积(即管中记号a 和b之间)的液体,测定它在自身重力作用下流过毛细 管所需的时间,先利用粘度已知的液体(一般取水) 测定毛细管常数A和B。具体方法是:在不同温度下, 用同一支粘度计测定水的流出时间,水在不同温度下 的粘度和体积质量数据可分别由表查得。根据上式, 以对ηt/ρ对t2作图,得一直线,由直线的斜率和截距 求出毛细管常数A,B值。然后对待测液体在一定温度下 用同一支粘度计测定其流出时间,如果已知该待测液 体的体积质量,利用上式便可求得该温度下待测液体 的粘度。
三.仪器与药品
蒸馏水,乙醇溶液。
四.实验步骤
乙醇溶液粘度的测定 取一支干燥、洁净的
乌氏粘度计,由A管 加入乙醇溶液约 30cm3,在c管顶端套 上一段胶管,用夹子 夹紧,使其不漏气。
四.实验步骤
用吸球由B管将溶液吸满球 1,移去吸球,打开C管顶 端的套管夹子,使球D与大 气相通,让溶液在自身重 力的作用下自由流出。当 液面到达刻度a时,按秒表 开始计时,当液面降至刻 度b时,按停秒表,测得在 刻度a、b之间的溶液流经 毛细管的时间。反复操作 三次,三次数据间相差应 不大于1s,取平均值,即 为流出时间t。
式中η为液体的粘度,ρ为液体的体积质量,l为 毛细管长度,r为毛细管半径,t为流出时间,h 为流过毛细管液体的平均液柱高度,g为重力 加速度,V为流经毛细管的液体体积,m为毛
细管末端校正系数,对于某一支指定的粘度计
而言,上式可写为:
t
At 2 B
式中A和B 为毛细管常数。 A :每个管子各不相同。 B=0
项目 液体粘度的测定
一、实验目的
学会使用乌氏粘度计测量液体的粘度
用落球法测量液体的粘度实验报告
用落球法测量液体的粘度实验报告一、实验目的1、学习和掌握用落球法测量液体粘度的原理和方法。
2、测量不同温度下液体的粘度,了解温度对液体粘度的影响。
3、培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理当一个小球在液体中下落时,它受到三个力的作用:重力、浮力和粘滞阻力。
在小球下落的速度较小时,粘滞阻力可以表示为:\(F =6πηrv\)其中,\(η\)是液体的粘度,\(r\)是小球的半径,\(v\)是小球下落的速度。
当小球达到匀速下落时,重力等于浮力与粘滞阻力之和,即:\(mg =Vρg Vσg +6πηrv\)其中,\(m\)是小球的质量,\(V\)是小球的体积,\(ρ\)是小球的密度,\(σ\)是液体的密度。
因为小球匀速下落时的速度\(v\)可以通过测量小球下落的距离\(h\)和时间\(t\)来计算,即\(v = h/t\),所以可以得到液体粘度的表达式:\(η =\frac{(ρ σ)g}{18v} \times \frac{h}{t}\)三、实验仪器1、落球法粘度计:包括长玻璃管、储液槽、温度计等。
2、小球:若干个不同直径的钢球。
3、秒表。
4、游标卡尺:用于测量小球的直径。
5、电子天平:用于测量小球的质量。
6、恒温水浴:用于控制液体的温度。
四、实验步骤1、用游标卡尺测量小球的直径,多次测量取平均值,并计算小球的半径。
2、用电子天平测量小球的质量。
3、将粘度计垂直固定在铁架台上,注入待测液体至适当高度。
4、把小球放入粘度计的储液槽中,使其自然下落,用秒表记录小球通过一定距离所需的时间。
5、改变液体的温度,重复上述步骤,测量不同温度下小球下落的时间。
五、实验数据记录与处理1、测量小球的直径和质量|小球编号|直径(mm)|质量(g)|半径(mm)|||||||1|_____|_____|_____||2|_____|_____|_____||3|_____|_____|_____|2、测量不同温度下小球下落的时间|温度(℃)|下落时间(s)|平均时间(s)||||||20|_____|_____||30|_____|_____||40|_____|_____|3、计算不同温度下液体的粘度根据实验数据,利用液体粘度的表达式计算不同温度下液体的粘度。
实验三液体粘滞系数的测定
实验三液体粘滞系数的测定方法一:用乌式粘度计测定酒精的粘滞系数[实验目的]1.1.进一步巩固和理解粘滞系数的概念。
2.2.学会一种测定粘滞系数的方法。
[实验器材]粘度计、铁架台、秒表、温度计、打气球、玻璃缸、蒸馏水、酒精、量杯。
[仪器描述]如图3-1所示,粘度计是由三根彼此相通的玻璃管A 、B 、C 构成。
A 管经一胶皮管与一打气球相连,A 管底部有一大玻璃泡,称为贮液泡;B 管称为测量管,B 管中部有一根毛细管,毛细管上有一大和一小两个玻璃泡,在大泡的上下端分别有刻线N 、N ′;C 管称为移液管,C 管上端有一乳胶管,为的是在C 管处设置夹子。
整个实验是在装满水的玻璃缸中进行。
[实验原理]一切实际液体都具有一定的“粘滞性”,当液体流动时,由于粘滞性的存在,不同的液层有不同的流速v (如图3-2),流速大的一层对流速小的一层施以拉力,流速小的一层对流速大的一层施以阻力,因而各层之间就有内磨擦力的产生,实验表明,内磨擦力的大小与相邻两层的接触面积S 及速度梯度dv /dy 成正比,即F·y vd d ·S式中的比例系数叫做粘滞系数,又叫内磨擦系数。
不同的液体具有不同的粘滞系数。
一般情况下,液体的值随温度的升高而减少。
在国际单位制中,的单位为帕·秒(Pa ·s )。
图3- 2速度梯度当粘滞液体在细管中作稳恒流动时,若管的半径为R ,管长为L ,细管两端的压强差为ΔP 1 ,液体的粘滞系数为1,则在时间t 1内液体流经细管的体积V 可依泊肃叶公式求出:11148t P LRV(3-1)同理,对于同一细管,若换用另一种粘滞系数为2的液体,并假设这时细管两端的压强差为ΔP 2,体积仍为V 的液体流经细管所需时间为t 2,则有:22248t P LR V(3-2)由(3-1)式和(3-2)式得111222t tP P (3-3)如果实验时把细管铅垂方向放置,则压强差是由重力引起的,于是121212hg h g P P (3-4)此处1及2是两种不同液体的密度,将(3-4)式代入(3-3)式,得111222t t (3-5)可见,如果一种液体的粘滞系数1为已知,且两种液体的密度1及2可查表得到,则只要测出两种液体流经同一细管的时间t 1和t 2,即可根据(3-5)式算出被测液体的粘滞系数2.本实验是已知水的1值,求待测酒精的2值。
液体粘度和密度的测定
液体粘度和密度的测定液体粘度和密度的测定实验三十二液体粘度的测定一、实验目的1.掌握正确使用水浴恒温槽的操作,了解其控温原理。
2.掌握用奥氏(Ostwald)粘度计测定乙醇水溶液粘度的方法。
3.通过测定回收乙醇水溶液的粘度,查表得到回收乙醇水溶液的浓度值。
二、实验原理当液体以层流形式在管道中流动时,可以看作是一系列不同半径的同心圆筒以不同速度向前移动。
愈靠中心的流层速度愈快,愈靠管壁的流层速度愈慢,如图3-45所示。
取面积为A,相距为,相对速度为的相邻液层进行分析,见图3-46。
由于两液层速度不同,液层之间表现出内摩擦现象,慢层以一定的阻力拖着快层。
显然内摩擦力与两液层接触面积A成正比,也与两液层间的速度梯度成正比,即(1)式中比例系列称为粘度系数(或粘度)。
可见,液体的粘度是液体内摩擦力的量度。
在国际单位制中,粘度的单位为,即(帕·秒),但习惯上常用P(泊)或cP(厘泊)来表示,两者的关系;。
粘度的测定可在毛细管粘度计中进行。
设有液体在一定的压力差p推动下以层流的形式流过半径R,长度为L 毛细管(见图3-45)。
对于其中半径为r的圆柱形液体,促使流动的推动力,它与相邻的外层液体之间的内摩擦力,所以当液体稳定流动时,即F+f=0(2)在管壁处即v=0,对上式积分(3)对于厚度为的圆筒形流层,t时间内流过液体的体积为,所以t时间内流过这一段毛细管的液体总体积为由此可得(4)上式称为波华须尔(Poiseuille)公式,由于式中R,p等数值不易测准,所以值一般用相对法求得,其方法如下:取相同体积的两种液体(被测液体“i”,参考液体“o”,如水、甘油等),在本身重力作用下,分别流过同一支毛细管粘度计,如图3-47 所示的奥氏粘度计。
若测得流过相同体积所需的时间为与,则(5)由于(为液柱高度,为液体密度,为重力加速度),若用同一支粘度计,根可得:(6)若已知某温度下参比液体的粘度为,并测得,,,即可求得该温度下的。
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实验三 液体粘度的测定
一.实验目的
1. 掌握用Ostwald 粘度计测定液体粘度的原理和方法。
2. 进一步掌握调节恒温槽的技术。
3. 了解温度对液体粘度的影响。
二.实验原理
液体的粘度η,亦称粘度系数,是指单位面积的液层以单位速度流过相隔单位距离的固定液层时所受的力。
粘度的大小与分子间力有关,即与液体的性质有关。
温度对液体的粘度的影响较大,一般温度升高,液体粘度变小。
若液体在毛细管中流动,则根据波华须尔公式可得:
48r Pt
VL
πη=
式中,r :毛细管半径;L :毛细管长度;V :液体的体积;t :液体流经长为L 的毛细管所经历的时间;P :管两端的压力。
按上式由实验来测定液体的绝对粘度是困难的,但测定液体对标准液体的比粘度是适用的,若已知标准液体的绝对粘度,则可求出另一种液体的粘度。
奥氏粘度计是毛细管粘度计的一种,适宜于测定低粘度液体,方法是用同一粘度计,分别测定两种液体在重力作用下流经同一毛细管,且流出体积相等时各所需时间,这样有:
411
18r Pt VL
πη=
, 422
28r P t VL
πη=
从而,
111222
Pt
P t ηη=。
式中,P = hgd 。
h ,推动液体流动的液位差;d ,液体密度;g ,重力加速度。
如每次取样的体积一定,则可保持h 始终一致,则有:
111
222
d t d t ηη=
假如液体2的粘度η2为已知,则液体1的粘度η1可由下式求得:
11
12
22
d t d t ηη= 由于温度对液体粘度的影响很大,故测定液体在某一温度时的粘度,必须注意控制温度恒定。
本实验以25℃时的水为标准,测定20℃、25℃温度下无水乙醇及丙酮的粘度。
已知25℃下水的粘度为0.8904×10-3 Pa·s ,水的密度为0.99707 g·cm -3
,乙醇的密度为
图3-1奥氏粘度计
0.78522 g·cm -3,丙酮密度为0.7846 g·cm -3。
20℃下乙醇的密度为0.78945 g·cm -3,丙酮密度为0.7901 g·cm -3。
三.仪器与药品
玻璃水浴恒温槽、奥氏粘度计、10 mL 吸量管、停表、自由夹、橡皮管、吸耳球、电吹风、无水乙醇、丙酮、蒸馏水、铬酸洗液。
四.实验步骤
1. 将恒温槽温度调节到20℃。
2. 用吸量管吸取无水乙醇10 mL 注入已洗净并烘干的奥氏粘度计左侧管底部。
在粘度计右侧管上套上橡皮管,用自由夹夹住左侧管,把粘度计浸入恒温槽中,恒温20分钟。
3. 自橡皮管一端缓缓地吸取无水乙醇到h 1刻度以上,注意吸液时应避免有气泡产生,然后任其自行流下,用停表测定液面流经h 1,h 2刻度所需时间,直至三次误差范围在0.2秒以内,记录数据。
取出粘度计,将其中乙醇倒入回收瓶,再用乙醚淋洗后用电吹风吹干。
4. 同样方法再测定丙酮流经h 1,h 2 刻度所需时间,直至三次误差范围在0.2秒以内,记录数据。
回收丙酮,粘度计经乙醚淋洗后吹干。
5. 调节恒温槽温度至25℃,用同法测定无水乙醇流经毛细管所需时间,记录三次误差范围在0.2秒以内的数据。
回收乙醇,粘度计经乙醚淋洗后吹干。
6. 同法再测定丙酮流经毛细管所需的时间, 直至三次误差范围在0.2秒以内,记录数据。
回收丙酮,粘度计经乙醚淋洗后吹干。
7. 用吸量管吸取10 mL 蒸馏水于已干燥的粘度计中,同上法测定25℃时水流经毛细管所需的时间,记录三次误差不超过0.2秒的数据。
粘度计放入烘箱。
五.数据记录与处理
1. 数据记录
室温_________ 大气压________
无水乙醇 丙酮 水 t / s
20℃
25℃ 20℃ 25℃ 25℃
平均
2. 数据处理
(1)计算出20℃、25℃时乙醇、丙酮的绝对粘度(实验室当场计算):
d t d t ηη=乙醇乙醇水
乙醇水水
水
水丙酮丙酮水
丙酮t d t d ηη=
(2)计算20℃、25℃时乙醇、丙酮的绝对粘度的绝对偏差。
3.说明温度对液体粘度的影响。
注意事项:
(1)粘度计底部极易折断,务必小心,使用时其左右二管不能两手各拿一管,也不能一手拿二管,以免拉断。
(2)粘度计先用铬酸洗液吸洗3次,再用自来水洗净后,再依次用乙醇、乙醚吸洗,并用吹风机彻底吹干。
10 mL吸量管同样处理,彻底洗净吹干。
(3)水浴恒温的温度要准确;粘度计上刻度必须浸入恒温水浴中。
(4)移取的液体体积10 mL要准确,以保证h相同;吸液时不能吸入乳胶管中。
(5)粘度计要垂直放置,且放置位置要合适,以便观察液体流动。
(6)搅拌器转速不能快,否则会影响粘度计中液体的流动。
(7)换一种待测溶液,粘度计均需经乙醇、乙醚淋洗后电吹风吹干。