水粘度系数测定
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)粘度计测定水溶液粘度的方法。
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，取面积为A，相距为d，相对速度为d的相邻液层进行分析， v
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
式中比例系列η称为粘度系数(或粘度)。可见，液体的粘度是液体内摩擦
-2力的量度。在国际单位制中，粘度的单位为N?m?s，即Pa?s(帕?秒)，但
-1习惯上常用P(泊)或cP(厘泊)来表示，两者的关系;1P=10Pa?s。
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
2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F,,rp
ddvvfArL,,,,2,,，所以当液体稳定流动时，即 ddrr
在管壁处即r=R时，v=0，对上式积分
, 对于厚度为d的圆筒形流层，t时间内流过液体的体积为2rvtd，所以t时rr间内流过这一段毛细管的液体总体积为
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η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V所需的时间为t与t，则 a-bi0
,p,h,g由于(h为液柱高度，为液体密度，g为重力加速度)，若用同一支粘度计，根据式(5)可得:
若已知某温度下参比液体的粘度为,，并测得0
,即可求得该温度下的。 t,t,,,,,i0i0i
三、试剂与仪器
试剂 调制粘度已知的溶液。
仪器 水浴恒温槽，奥氏粘度计，计时器，10mL移液管，
200mL量筒，比重计，洗耳球等。
四、实验方法
1.调节恒温槽温度至25.0?0.1?。 ,
2.在洗净烘干的奥氏粘度计中用移液管移入10mL待测水，
在毛细管端装上橡皮管，然后垂直浸入恒温槽中(粘度计
上两刻度线应浸没在水浴中)。
3.恒温后，用洗耳球通过橡皮管将液体吸到高于刻度线a，再让液体由于自身重力下降，用秒表记下液面从a流到b的时间，重复3次，偏差应小于0.3s，取ti
其平均值。
4.洗净此粘度计并烘干，冷却后用移液管移入10mL粘度已知的溶液，用同步骤3的方法再测得粘度已知的溶液从a流到b的时间的平均值。 t0
5.在200mL量筒中，注入适度的待测水，用比重计测定该实验温度下的待测水的密度(事先已将量筒放在恒温水槽中恒温20min后进行密度测定)。 五、实验心得
由于测量对精度比较大，所以在配制溶液，读数方面要求比较高，做实验要耐得住失败打击，仔细认真。
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