实验三 奥氏粘度计测酒精的粘滞系数
实验三 奥氏粘度计测酒精的粘滞系数 一、实验介绍
气体和液体统称为流体。当流体的各层之间做相互运动时，相邻两层间存在着内摩擦力，而具有此性质的流体则称为粘性流体。现实中，酒精、甘油、糖浆之类的流体都是粘性流体。
粘性液体的粘滞性在液体(例如石油)管道输送以及医药等方面都有重要的应用。现代医学发现，许多心脑血管疾病与血液粘滞系数有关，血液粘滞会使流入人体器官和组织的血流量减少、血流流速减缓，使人体处于供血和供氧不足的状态中，可能引发多种心脑血管疾病。所以，血液粘滞系数的大小成了人体血液健康的重要标志之一，对于粘滞系数的测定和
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
就具有非常重要的现实意义。
通常测定液体粘滞系数的
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
有很多，如落球法、落针法、比较法等等。本实验采用奥氏粘度计和比较法来测量酒精的粘滞系数。奥氏粘度计是测量液体粘滞系数的常用仪器，适用于测定液体的比较粘滞系数，即两种不同液体都采用此仪器测量，如果其中一种液体的粘滞系数已知，则通过就可获得另一种液体的粘滞系数。
二、实验目的
1.掌握用奥氏粘度计测定粘性流体的粘滞系数(
2.了解泊肃叶
公式
小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载
的应用。
3.了解比较法的好处(
三、实验器材
奥氏粘度计、温度计、秒表、洗耳球、量筒、量杯、刻度移液管(滴定管)、蒸馏水、酒精等。
四、实验原理
气体和液体统称为流体。若流体各层之间作相互运动时，相邻两层间有内摩擦力存在，则将具有此性质的流体称为粘性流体。现实中，酒精、甘油、糖浆之类的流体都是粘性流体。
粘性流体的运动状态有层流(laminar flow)、湍流(turbulent flow)。所谓层流，即流体的分层流动状态。当流体流动的速度超过一定数值时，流体不再保持分层流动状态，而有可能向各个方向运动，即在垂直于流层的方向有分速度，因而各流体层将混淆起来，并有
可能形成湍流，整个运动显得杂乱而不稳定，这样的流动状态称为湍流。
对于粘性流体在流动时相邻流层之间的内摩擦力又称为粘性力。根据牛顿粘滞定律，粘
dsf性力的大小与两流层的接触面积S以及接触处流层间的速度梯度成正比，具体有如下dx
关系式:
ds (1) ,,fSdx
式中，比例系数称为流体的粘度。值的大小取决于流体的性质，并和温度有关。,,,越大，则流体的粘性越明显。遵循牛顿粘滞定律的流体称为牛顿流体(Newtonian fluid)，这种流体的粘度在一定温度下具有一定得数值。
1840年泊肃叶(Poiseulle)研究了牛顿液体在玻璃管中的流动，他发现在等截面毛细管
Q内作层流的粘性流体，其体积流量与管两端压强差、毛细管半径的四次方成正比，,Pr而与毛细管的长度、液体的粘度成反比。其表达式是: L,
4,,PrQ, (2) 8L,
上式称为泊肃叶定律(Poiseuille’s law)。假设流体的流动时间为，则此时间段内t
V流过毛细管的流体体积:
4,,PrtVQt,, (3) 8L,
所以有:
4,,Prt, (4) ,8LQ
应用这一结论，奥氏特瓦尔德(1553—1532)
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
制成了如图6-1所示的奥氏粘度计。
图6-1 奥氏粘度计示意图
玻璃泡的位置较高，储存待测液体，上下各育一刻痕和。在之它用玻璃制成，PABB下是一段截面相等的毛细管BC;Q泡位置较低，且比P泡大，储存流经毛细管的液体。使用时粘度计竖直放置，对流经毛细管的液体利用式(4)计算其粘滞系数。
使用时先将一定量的液体由端注入，然后用洗耳球或移液管把液体吸入泡，高于DPA线，再让液体经毛细管自由下降。液体下落到线时开始计时，至线时停止计时，所计时AB
,,Pgh,间为秒，流经的液体体积为V。该部分液体向下流动，相当于受到压强差，tBC
为液柱的长度，为液体的密度。 h,
因此根据式(4)有如下关于的关系式: ,
44Prtghrt,,,, (5) ,,,88LVLV
但是式中的物理量在实际中都是难以测量得到的。所以用式(5)进行测h、r、L、V
算误差很大，实施也较为困难。所以，我们采用比较法:即控制不同的流体在某些相同的条件进行实验测量(比如:让不同的流体的相同的体积通过同一根细管)，利用公式进行比较，消去相同的物理量。这样，我们只要测量少数的物理量即可计算出实验结果来。这种方法的思想是以一种流体的某个物理量的值为
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
值，通过测量其他的物理量，再利用比较得到的公式，计算出我们需要测量的结果来。该方法可使实验操作过程大为简化，并能提高测量的精度。根据之前的分析，当相同体积的标准液体如蒸馏水和待测液体分别流过同一粘度针的毛细管，则有
44ghrtPrt,,,,11011 (6) ,,,188LVLV
44Prtghrt,,,,2222 (7) ,,,288LVLV
将上述二式相比，可得
4,,,,ghrtht8LV22022222,，, (8) 4,,8LVht,,ghrt11111101
h,h如果待测的两种液体的体积相同，那么它们在毛细管中高度，所以有 12
,t22,,，, (9) 21t,11
从式(9)可以看出，要获得待测液体的粘滞系数，只要测量相同体积的标准液体和待
t、t测液体流经毛细管的时间，以及已知液体密度就可以了。 ,12
对于酒精、血清或血浆顿液体这样的牛顿液体，这种测量粘滞系数的方法，操作简单，测量精度高，且装置便宜。但若测量的对象为非牛顿液体，这种方法就不太合适，此时需要用其它的仪器，如旋转粘度计、锥板粘度计等。
五、实验步骤
测定某一温度下酒精的粘滞系数:
1(先用蒸馏水洗涤粘度计三次，甩干。
2(用量筒(或移液管)取适量体积(如8毫升)的标准液体(蒸馏水)注入粘度计。
3(用洗耳球从D端将蒸馏水缓慢地吸至A刻度线以上，迅速移开洗耳球(当液面降到A处时，开启秒表;等液面降到B处时，卡住秒表，记下表上的时间t，如此重复六次，求1
出的不确定度。 t1
4(将蒸馏水从粘度计中倒人废液瓶中，再用少量酒精洗涤一次，甩干。
5(取与标准液体(蒸馏水)相同体积的酒精注入粘度汁，按步骤3的方法，测出酒精的时间的不确定度。 t2
6(读取室温温度T，从附表中查出对应室温下蒸馏水和酒精的密度、，以及在此,,21温度下蒸馏水的粘滞系数。 ,1
7(将以上数据代入式(10)，则可计算出酒精在选定温度下的平均粘滞系数。 ,2
8(计算所测酒精粘滞系数的相对不确定度。 ,2
六、实验数据的记录与处理
测量时的温度 T = (?)
3,酒精的密度 = (kg,m) 2
3,水的密度 = (kg,m) 1
,水的粘滞系数 = (Pa(S) 1
表6-1 液体下降时间
测量次数 1 2 3 4 5 6
t(s) 1
t(s) 2
酒精的平均粘滞系数。
,,t212,, (Pa.S) (10) 2,t11
七、注意事项
1(吸液体时要慢慢地吸，尤其快到A线时更应注意，不能吸得太猛，以免液体吸入洗
耳球，而影响实验结果。
2(在甩水和更换液体时，要小心不要折断粘度计。
3(标准液体和待测液体的体积必须相等，否则无法进行比较。 八、思考题
1(为什么要取标准液体和待测液体的体积相等?
2(注入液体时，为什么要等一会儿再测?
3(在实验测时间t时，手不能握住粘度计，为什么?
4(为什么测量前要用待测液再洗一次粘度计?
浙公网安备 33021202002483