粘滞系数表.doc

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22。60C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=0。965   ，       23=0。938
则22.60C时：0＝0.965+ 0.6（0。938–0。965）= 0.949
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
0
5
10
15
20
25
30
35
40
50
黏度
1。793
1.632
1。466
1。332
1.200
1。096
1。003
0。914
0。834
0。706
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
11
0.99867
0。99926
0。99968
0.99999
1。00000
0.99999
0。99997
0.99993
0。99988
0。99981
0。99973
0。99963
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
0.99952
0.99940
0.99927
0.99913
0。99897
0。99880
0。99862
0.99863
0.99843
0.99832
0。99802
0.99780
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
0.99732
0.99707
0。99681
0。99654
0。99626
0.99597
0。99557
0。99537
0。99505
0.99472
0。99440
0.99406
表2–4  不同温度下水的粘滞系数（）
温度0C
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

0
1。794
1.732
1。674
1。619
1。568
1。519
1。474
1.429
1。387
1。348
10
1。310
1.274
1.239
1。206
1。175
1。145
1。116
1。088
1。060
1.034
20
1.009
0。984
0.965
0。938
0.916
0.895
0.875
0。855
0。837
0。818
30
0.800
0。788
0。767
0.751
0.736
0.721
0。705
0.693
0.679
0.666
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
11
0。80625
0。80541
0.80457
0。80374
0。80290
0。80207
0。80123
0。80039
0.79956
0.79872
0.79878
0.79704
12
13

14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
0.79620
0.79535
0.79451
0。79361
0。79283
0。79198
0。79114
0。79029
0。78945
0。78860
0。78775
0.78691
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
0。78606
0.78522
0.78437
0.78352
0.78267
0.78182
0。78037
0。78012
0。77927
0。77843
0.77756
0.77671