粘滞系数表

实验二液体黏度测量

一、实验目的

掌握用奥氏黏度计测量液体黏度的原理和方法。

二、实验器材

奥氏黏度计、支架、玻璃水槽、温度计，秒表、量筒、吸球、酒精、蒸馏水。

图2–1 黏度测量的实验装置

三、仪器描述

用奥氏黏度计测量液体黏度的装置如图2–1所示，U 形玻璃管为奥氏黏度计，a 管为粗管，下端有一玻璃泡b ，c 为毛细管。上端有玻璃炮 d ，d的上下各有一刻痕m 和n ，式（2–3）中的体积V0就是指两刻痕间的体积，G为铅锤，T为温度计，A 槽内盛满。

四、实验原理

根据流体力学知识，可以证明泊肃叶公式在非分水平均匀圆管中的形式为

(2–1)

式中Q为流量，、分别为流体的密度和黏度系数，g为重力加速度，R为管半径，△P，△h分别是长度为L的管两端的压强差和高度差，用奥氏黏度计测量液体黏度系数时，它的毛细管两端的压强近似等于大气压，所以其压强差

△P0，式（2–1）可写成

(2–2)

本实验用比较法测量液体的黏度系数，在时间t0内，已知黏度系数为，密度为0的液体（称为标准液体）流过黏度计毛细管的体积为

(2–3)

同样实验条件下，让与V0同体积的己知密度为，黏度系数为的待测液体流过黏度计毛细管，所需时间为t , 则

（2–4）

由式（2–3）和（2–4）可得

（2–5）

式（2–5）为用奥氏黏度计测量液体黏度系数的理论依据，在实验中测出时间t0、t和对应温度T0、T ，由表2–3 、表2–4、表2–5分别查出0、0、，根据式（2–5）求出待测液体的黏度系数。

五、实验步骤

1．实验前先将奥氏黏度计用蒸馏水洗干净，再用酒精冲洗。

2．用量筒取一定量（6ml）的酒精，从a 管口装入黏度计中，装好酒精的黏度计放入插有温度计的恒温水槽中，黏度计的上部玻璃泡 d 应完全浸入水中．并固定在支架上，调整黏度计使之处于垂直状态

3．准备好秒表，用吸球通过胶管从e管口吸气，使d 泡中液面略高于刻线m ，然后让酒精在重力作用下经毛细管c流下，记录液面由m降至n所需的时间t，同时记录水槽内水的温度T，重复２次测量，把数据记录于表2–1中。

4．回收酒精，将酒精倒入指定的容器中。然后用自来水洗黏度计多次，再用蒸馏水冲洗，洗净后，装入与酒精同体积的蒸馏水，重复步骤3，测出时间t0，同时记录水槽内水的温度T0。

5．从表2–3，表2–4 中分别查出温度为T0时水的密度和黏度，再从表2–5中查出温度为T时酒精的密度，根据式（2–5）算出酒精的黏度系数，将测量值与表2–2中的标准值进行比较。

六、注意事项

奥氏黏度计下端弯曲部分很容易折断，不要用双手握持两管，也不要单手紧握两管。

七、数据记录与处理

表2–1

酒精水

时间t温度T时间t0温度T0

1

2

3

平均值

1．当测出温度后，在表2–2 , 2–3 , 2–4，2–5中，往往查不到数据，此时常用内插法进行处理。例如求时水的黏度系数，可先查表，找出220C与

230C时水的0值分别为：

22=，23=

则时：0＝+ （–）=

同理求出0和。

2．利用式（2–5）求出酒精的黏度系数值。

3．计算绝对误差和相对误差，写出实验结果

将测量值与表2–2 中的标准值进行比较。

八、附录

表2–2 不同温度下酒精的黏度（）

温度

0C

051015202530354050黏度

表2–3 不同温度下水的密度（）

温度0C密度温度0C密度温度0C密度

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112

13

14

15

16

17

18

19

20

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表2–4 不同温度下水的粘滞系数（）

温度0C0123456789 0

10

20

30

表2–5 不同温度下酒精的密度（）

温度0C密度温度0C密度温度0C密度

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112

13

14

15

16

17

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