液体黏度.doc

大学化学实验Ⅱ实验报告
（物理化学部分）

（贵州大学化学与化工学院——大学化学教学与示范中心）

班级专业：环科091班
姓名： 岳凡耀

学号： 0908100121

指导教师： 谭 蕾

实验成绩：

实验编号： 01 实验项目名称：液体黏度的测定
报告人：岳凡耀 同组人： 赵安娜 赵芳 实验时间人：2011年3月17 日
一、 实验目的：（预习）
1、 掌握恒温槽的使用，了解其控温原理。
2、 了解黏度的物理意义，掌握用奥氏粘度计测定液体黏度的方法。
二、 实验原理：（若不够写，可写在本张背面）（预习）
1、 液体黏度的测定
当液体受外力的作用产生流动时，在流动液体的内部存在切向摩擦力。如果要使液体通过管道，必须消耗一部分功来克服这种阻力。当流速低时，管道中的液体会沿着与管壁平行的方向前进，最靠近管壁的液体实际上是静止的，与管壁的距离越远，流动的速度就愈大，可看着是不同半径的同心圆筒分别以不同的速度向前移动。液层之间由于速度不同而表现出内摩擦现象，慢层以一定阻力推动着快曾。液体内摩擦力f的大小与两液层接触面积A和法向速度梯度dV/dZ成正比，用函数可表示为如下形式：
f=ηAdV/dZ （其中η为黏度系数）
本实验用毛细管法测定液体的黏度，装置为奥氏黏度计，液体在毛细管内因重力而流出时遵从泊肃叶公式，即η=πr pt/8Vl
式中，p=pgh是液体的静压力，t为流经毛细管的时间，r为毛细管半径，l为毛细管长度，V为时间t内流经毛细管液体体积。有上述公式可求得液体的黏度。

2、 恒温槽原理
恒温槽中温度控制装置是恒温槽控温的关键部分，其作用是控制加热器的工作状态。当恒温槽温度低于指定温度时，加热器开始加热，对恒温介质提供热量，当恒温槽到达指定温度时则停止加热。此次实验所使用的控温装置是接触温度计。
接触温度计的下部是一普通水银温度计，但水银球内有一导线引出，这是接触温度计的一个极。上半部分有一根可随管外磁铁旋转的螺杆，螺杆上有一标铁，此标铁与插入下半部温度毛细管内的钨丝相连。当螺杆转动时，标铁能够上下移动，并带动钨丝上市或下降，由于钨丝插入下端毛细管内的位置车标明的度数一致，故标铁标明的温度即指明了所要控制的温度。螺杆顶端另有一根导线引出，这是接触温度计的另一极，当温度升高时，温度计水银球中的水银回膨胀，并沿毛细管上升，到达设定温度时，与钨丝相碰撞，此时接触温度计导线的两极导通，使继电器线圈中的电流断开，加热器停止加热，反之则断路。
三、 实验仪器和试剂：
仪器：奥氏粘度计1支；数字式恒温槽（HK-10）一套；数字温度计1台；秒表1块；10ml移液管2支；洗耳球1个；
试剂：乙醇（AR）；蒸馏水；
四、 实验步骤与数据记录：（若不够写，可写在本张背面）
1. 调节恒温槽水浴温度恒定在（24.90-25.10）℃，在实验过程中记录三组最高，最低温度。
2.将奥氏黏度计竖直固定在铁架台上，取10ml无水乙醇从奥氏黏度计宽口加入黏度计中，最后放入恒温槽水浴中恒温10min。
3.用洗耳球从奥氏黏度计窄口一端将溶液吸至奥氏黏度计上刻度线以上约2-3cm处，放开洗耳球使其依靠重力自然下流。用秒表准确记录乙醇流经黏度计上、下刻度线的时间。再吸起液体，如此重复操作3次，取平均值，作为时间。
4.取出黏度计，将乙醇回收，再将黏度计放入烘箱烘干。用10ml 的蒸馏水代替乙醇重复步骤2、3的操作，测出蒸馏水流经黏度计上刻度到下刻度的时间，重复操作3次，取平均值。
一、 实验结果与数据处理：（若不够写，可写在本张背面）
1.恒温槽温度的测定
测量次数
最高温度/℃
最低温度/℃
平均温度/℃
温度波动/℃
1
25.01
24.99
25.00
0.02
2
25.01
24.99
25.00
0.02
3
25.01
24.99
25.00
0.02
平均
25.01
24.99
25.00
0.02
2.黏度的测量
项目
次数
乙醇
水
流经毛细管的时间/s
1

2

3

时间平均值/s

黏度η/mpa s

五、 实验结果与数据处理：（若不够写，可写在本张背面）

六、 实验讨论及误差分析：
本次实验由于温度的波动不大，所以对黏度的影响也不大，在数据记录过程中，由于视觉原因可能导致时间不精确，出现一定误差，在实验过程中一定要使用同一支粘度计，每次之间的误差不超过0.3s，刻度应在恒温槽的下面，粘度计应该垂直，温度计读书不稳定时候应该减小搅拌速度。
七、实验思考题：
1，测定粘度时候为何要恒温？
答：因为宏观上来讲，温度对液体的体积有影响，微观上讲，温度能够影响液体分子的运动，激烈程度，一般温度升高，液体的亲和度会减小。
2，实验中粘度计为什么必须垂直放置？
答：因为物质的粘度与其温度成正比关系，由于物质黏度的计算公式中有一个涉及剪切力的量，如如果剪切力相同，而力的作用角度不同的话，合成的剪切力也是不同的。
3 本实验中所用乙醇和水的体积必须相同吗？
答：必须的，因为用粘度计测定时液体下流时所受的压力差 与管中液面的高度有关。

八、 指导教师评语及意见：

教师签名： 谭蕾 年 月 日