用毛细管法测定液体的粘滞系数

2毛细管法测定液体粘度
毛细管法是一种常用的测量液体粘度的方法。

其基本原理是通过测量液体在一根细长毛细管内的流速，推算出液体的粘度。

毛细管法的优点是操作简便、精度高，适用于测量各种液体。

毛细管法的实验步骤如下：
1. 准备装置：取一段长约30-50 cm的细长毛细管，两端用蜡封口，并用紫外线消毒灯照射30 min，随后进行吹洗并用解洗剂洗净。

然后用无尘纸擦干，准备加液。

2. 加液及温度控制：将已知粘度的实验液体加入毛细管中，其中一段末端应留有空气。

将毛细管竖立一个角度，慢慢移动液体，直至毛细管内液柱高度达到一定程度后停止移动，并定出固定点。

随后控制室温，等待体系温度稳定。

3. 记录数据：在温度稳定后，记录液柱的长度L和所用时间t。

重复此操作，记录多组数据，求平均值。

4. 粘度计算：根据 Poiseuille 定律，流体的流速与毛细管的半径比例成正比，与毛细管长度与液体粘度成反比。

v = (P π r^4) / (8ηL)
其中，v 为液体流速，P 为毛细管两侧液面差，r 为毛细管内径，η 为液体粘度，L 为毛细管长度。

因此，液体粘度可以通过如下公式求出：
在计算过程中，应先根据实验结果确定相应的单位制，并进行单位换算。

毛细管法的误差主要来自于实验中的各种误差，包括毛细管内径的不均匀性、液面位置的读数误差、温度不稳定等。

因此，实验中应注意控制各种误差因素，增加实验数据的可信度。

毛细管法是一种简单易行的测量液体粘度的方法，适用于学术研究和工业生产中的各种液体。

采用该方法可以快速、准确地测量液体粘度，并为深入了解液体的性质提供可靠的数据支持。

毛细管法测粘度 Prepared on 22 November 2020毛细管法测定粘度测定原理：在一定温度下，当液体在直立的毛细管中，以完全湿润管壁的状态流动时，其运动粘度与流动时间成正比。

测定时，用已知运动粘度的液体作标准，测量其从毛细管粘度计流出的时间，再测量试样自同一粘度计流出的时间，则可计算出试样的粘度。

测定仪器：毛细管粘度计仪器、试剂与试样1、仪器毛细管粘度计、恒温浴、温度计、秒表2、试剂恒温浴液、乙醇、铬酸洗液、石油醚3、试样机油或其他石油产品实验步骤1）选取毛细管粘度计并洗净取一支适当内径的毛细管粘度计，用轻质汽油或石油醚洗涤干净。

2）装标准试样在支管6处接一橡皮管，用软木塞塞住管身7的管口，倒转粘度计，将管身4的管口插入盛有标准试样（20℃蒸馏水）的小烧杯中，通过连接支管的橡皮管用洗耳球将标准样吸至标线b处，然后捏紧橡皮管，取出粘度计，倒转过来，擦干管壁，并取下橡皮管。

3）将橡皮管移至管身4的管口，使粘度计直立于恒温浴中，使其管身下部浸入浴液。

在粘度计旁边放一支温度计，使其水银泡怀毛细管的中心在同一水平线上。

恒温浴内温度调至20℃，在此温度保持10min以上。

4）用洗耳球将标准样吸至标线a以上少许，停止抽吸，使液体自由流下，注意观察液面，当液面至标线a，启动秒表；当液面至标线b，按停秒表。

记下由a至b的时间，重复测定4次，各次偏差不得超过%，取不少于三次的流动时间的平均值作为标准样的流出时间τ20标。

5）倾出粘度计中的标准样，洗净并干燥粘度计，用同粘度计按上述同样的操作测量试样的流出时间τ20样。

五、数据记录与处理t t t t计算过程：六、注意事项1）测定过程中必须调整恒温浴的温度为规定的测定温度；2）测定前试液和毛细管粘度计均应准确恒温，并保持一定的时间。

在恒温器中粘度计放置的时间为：在20℃时，放置10min；在50℃时，放置15min；在100℃时，放置20min；3）试液中不能有气泡。

2毛细管法测定液体粘度
毛细管法是一种常用的测定液体粘度的方法。

该方法基于液体通过细长、细直管道时的流动行为，通过测量液体在毛细管中流动的时间和流动距离，来计算液体的粘度。

具体步骤如下：
1. 准备毛细管：选取一根细长、细直的玻璃管作为毛细管，使其两端平整，清洗干净并确保内壁干燥。

2. 准备液体：选择待测液体，并将其倒入一个容器中。

3. 浸润毛细管：将毛细管一端浸入液体中，确保液体完全充满毛细管，并且液面与毛细管的入口处成一个水平面。

4. 开始测量：用计时器记录从毛细管入口处到液面下降一定距离的时间，一般选择液面下端降至毛细管入口处的1/4或1/2为测量距离。

同时，用刻度尺测量液面下降的距离。

5. 重复测量：重复多次测量，取平均值，确保测量结果的准确性。

6. 计算粘度：根据流动时间和流动距离，使用毛细管法的相关
公式计算液体的粘度。

具体的公式可以根据具体的液体和实验条件来选择和使用。

需要注意的是，毛细管法对液体的温度、液体表面张力、毛细管的尺寸和形状等因素都敏感，应严格控制这些实验条件，以获得准确的粘度测量结果。

毛细管黏度分析原理
毛细管黏度分析是一种常用的测定液体黏度的方法。

其原理基于毛细管现象和流体力学的基本理论。

毛细管现象是指液体在毛细管内流动时，由于毛细管壁与液体间的相互作用，液体在毛细管内形成一种净上升或净下降的现象。

这一现象的起因是表面张力和毛细管内外液体间的黏性作用力之间的平衡。

当液体在毛细管内流动时，由于液体分子间的黏性作用力，液体在毛细管内形成一种净上升或净下降的现象。

而液体黏度可以用来描述这种形成净上升或净下降的能力。

在毛细管黏度分析中，一般选用玻璃毛细管，通过浸入被测液体中，使液体在毛细管内上升。

通过测量液体在毛细管内上升的高度和时间，可以计算得到液体的黏度。

根据流体力学的基本理论，毛细管内液体上升的高度与时间呈一定的关系。

常用的计算方法有洛伦兹-洛伦兹方程、修正的斯托克斯方程等。

毛细管黏度分析具有简单、快速、经济等优点，适用于测定各种液体的黏度，尤其在低黏度液体的测定中更为常用。

然而，由于毛细管黏度分析对实验条件要求较高，容易受到温度、环境湿度等因素的影响，在实际应用中需要进行一定的控制和修正。

综上所述，毛细管黏度分析是一种基于毛细管现象和流体力学理论的测定液体黏度的方法，在实践中能够得到较为准确的结果。

液体粘滞系数的原理和测量液体粘滞系数是一个描述液体内部流动阻力的物理量。

它是指单位面积上液体层与相邻层之间的粘滞应力与液体层流动速度梯度之比。

粘滞是指在流动过程中，液体分子之间相互作用引起的内部摩擦阻力。

当液体流动时，由于近层液体粒子与远层液体粒子之间的相互作用力，近层粒子受到远层粒子的牵引，使其速度增加。

在相邻层之间，液体内部存在速度梯度，即速度随距离的变化。

液体粘滞系数的测量方法有多种，下面将介绍几种常用的方法。

一、平板式法测量液体粘滞系数平板式法是通过在液体中夹入平板，通过测量平板下落过程中的速度来求解液体粘滞系数。

实验装置主要包括液体槽、平板和测量设备。

首先将液体倒入槽中，然后将平板缓慢地插入液体中，开始计时，当平板进入液体后，即停止计时，记录下这个时间。

根据牛顿黏滞定律，我们可以获得平板下落过程中的速度。

通过实验测量得到的数据，可以计算出液体的粘滞系数。

二、毛细管法测量液体粘滞系数毛细管法是在液体中将毛细管插入一定深度，并测量液柱高度和时间关系来求解液体粘滞系数。

首先通过调节进口控制阀进入合适的液体流量，使毛细管中液面维持稳定，然后记录下毛细管中液面的高度和时间。

通过实验测量得到的数据，可以计算出液体的粘滞系数。

三、旋转杯法测量液体粘滞系数旋转杯法是利用液体在旋转杯中产生的离心力和摩擦力来测量液体的粘滞系数。

实验装置主要包括旋转杯、电机和测力装置。

首先，将被测液体注入旋转杯中，然后通过电机驱动旋转杯旋转，测力装置测量旋转杯的转矩。

通过测力装置测得的数据，可以计算出液体的粘滞系数。

通过以上三种常用的方法，我们可以测量液体粘滞系数，进而了解液体的粘滞特性。

液体粘滞系数的测量对于工业生产和科学研究都具有重要意义。

在工业领域中，液体粘滞系数的测量可以用于衡量液体的黏稠度，从而确定液体在输送、泵送和混合等过程中的流动性能。

在科学研究中，液体粘滞系数的测量可以用于研究液体的流变学特性，从而推断液体分子结构和力学性质的变化。

实验四 液体粘滞系数的测定液体的粘滞系数是表征液体黏滞性强弱的重要参数，在工业生产和科学研究中（如流体的传输、液压传动、机器润滑、船舶制造、化学原料及医学等方面）常常需要知道液体的粘滞系数，准确测量这个量在化学、医学、水利工程、材料科学、机械工业和国防建设中有着重要意义。

例如在用管道输送液体时要根据输送液体的流量，压力差，输送距离及液体粘度，设计输送管道的口径。

测量液体粘度可用落球法，毛细管法，转筒法等方法，其中落球法（也称斯托克斯法）是最基本的一种，它是利用液体对固体的摩擦阻力来确定粘滞系数的，可用来测量粘滞系数较大的液体。

【预习思考题】1. 什么是液体的粘滞性？2. 金属小球在粘滞性流体中下落时，将受到哪些力的作用？3. 液体的粘滞系数与那些因素有关？【实验目的】1. 观察液体中的内摩擦现象。

2. 掌握用落球法测液体粘滞系数的原理和方法。

3. 学习和掌握一些基本测量仪器(如游标卡尺、螺旋测微计、比重计、秒表)的使用。

【实验原理】一个物体在液体中运动时，将受到与运动方向相反的摩擦阻力的作用，这种力Array即为粘滞阻力。

它是由粘附在物体表面的液层与邻近的液层相对运动速度不同而引起的，其微观机理都是分子之间以及在分子运动过程中形成的分子团之间的相互作用力。

不同的液体这种不同液层之间的相互作用力大小是不相同的。

所以粘滞阻力除与液体的分子性质有关外，还与液体的温度、压强等有关。

液体的内摩擦力可用粘滞系数 η来表征。

对于一个在无限深广的液体中以速度 v 运动的半径为 r 的球形物体，若运动速度较小，即运动过程中不产生涡旋，则根据斯托克斯(G.G. Stokes)推导出该球形物体受到的摩擦力即粘滞力为f = 6πηvr (1)当一个球形物体在液体中垂直下落时，它要受到三种力的作用，即向上的粘滞力 f、向上的液体浮力 F和向下的重力 G，如图 1 所示。

球体受到液体的浮力可表示为F = σg4πr3/3 (2)上式中 σ 为液体的密度，g为本地的重力加速度。

化学液体粘度实验报告实验目的：本实验旨在通过测量不同化学液体的粘度，探究液体粘度与温度、浓度以及分子间相互作用力之间的关系。

实验原理：液体粘度是流体的一种物理性质，它反映了液体内部分子间的摩擦力和黏滞阻力大小。

本实验采用毛细管法测量液体粘度，在此方法中，液体通过毛细管流动的速度与粘度成正比。

根据流体的黏性特征，可得到以下实验公式：η = (Pπr^4)/(8μL)其中，η表示粘度，P表示流体通过毛细管时受到的压力，r表示毛细管的半径，μ表示液体的动力黏度，L表示流体通过毛细管的长度。

实验步骤：1. 准备实验装置：将一根直径较小且长度较长的毛细管连接在垂直的瓶塞上，调整毛细管和瓶塞的位置，使其与水平方向垂直。

2. 选择待测试的液体：根据实验目的，选择至少三种具有不同浓度的液体，如水、盐水和糖水，以及一种有机液体如酒精。

3. 测量毛细管的半径和长度：使用显微镜测量毛细管的内径，并使用卷尺测量其长度。

4. 填充毛细管：通过瓶塞中的管道注满待测试液体，确保其与毛细管完全接触，并观察液面是否平整。

5. 测量液高：使用尺子或标尺测量毛细管中液体上升的高度，并记录数据。

6. 重复实验：重复以上步骤，确保实验数据的准确性和可靠性。

7. 数据处理：根据实验原理中的公式计算每种液体的粘度，并比较它们的差异。

实验结果及讨论：根据实验的数据，我们得到了不同液体的粘度数值，并进行如下讨论：1. 温度对粘度的影响：通过实验数据发现，相同液体在不同温度下的粘度存在显著差异。

一般情况下，温度升高会导致液体粘度降低，因为温度升高会增加分子的运动速度和相互作用力的破坏程度。

2. 浓度对粘度的影响：在实验中选择的盐水和糖水等具有不同浓度的溶液中，随着溶质浓度的增加，液体的粘度也会增加。

这是因为溶质的存在增加了液体分子间的相互作用力，使得流体颗粒难以移动。

3. 不同液体之间的粘度差异：通过实验我们可以发现，不同液体之间的粘度存在明显差异。

毛细管流变仪测粘度实验报告
一、实验目的
1.测定毛细管多糖聚合物-右旋糖苷的平均分子量；
2.掌握用乌式黏度计测定黏度的原理和方法。

二、实验原理
高聚物相对分子质量是表征聚合物特征的基本参数之一，相对分子质量不同，高聚物的性能差异很大。

所以不同材料，不同的用途对分子质量的要求是不同的。

测定高聚物的相对分子质量对生产和使用高分子材料具有重要的实际意义。

本实验采用的右旋糖苷分子是目前公认的优良血浆代用品之一，它是一种水溶性的多糖类聚合物，在中等分子量时，它能提高血浆渗透压，扩充血容量；在低分子量时，它能降低血液粘稠度，改善微循环以及有抗血栓形成的作用；但在高分子量时，则会引起红细胞聚集，导致微循环障碍。

可见，测定高聚物分子量对生产和使用高分子材料有重要意义。

由于高聚物分子量大小不一，故通常测定高聚物分子量都是利用统计的平均分子量。

常用的测定方法有很多，如粘度法、端基分析、沸点升高、冰点降低、等温蒸馏、超离心沉降及扩散法等，其中，用粘度法测定的分子量称“黏均分子量”，记作η。

三、仪器与试剂
10mL 移液管 2支恒温槽 1 套 50mL注射器 1 支乌式黏度计1支吹风机 1个 1/10 秒表 1只右旋糖苷（20g/L）丙酮
四、实验步骤
洗涤黏度计是取出一只黏度计，先用丙酮灌入黏度计中，浸洗去留在黏度计中的高分子物质，黏度计的毛细管部分，要反复用丙酮流洗。

方法是：用约 10 mL 丙酮至大球中，并抽吸丙酮经毛细管 3 次以上，洗毕，倾去丙酮倒入回收瓶中，再重复一次，然后用吹风机吹干黏度计备用。

毛细管粘度计简介毛细管粘度计是一种用于测量液体粘度的实验仪器。

它利用毛细管的毛细现象和重力作用，在液体表面形成静水柱，在不同温度下测量静水柱的长度，在计算出液体的粘度。

这种仪器比较简单并且准确，广泛应用于医药、化工、食品、石油等行业。

毛细管粘度计的原理毛细管粘度计是基于斯托克斯定律的，定律表明一个细长、无限小的小球（或圆柱体）在粘稠液体中匀速下落时，所受到的粘阻力与其速度成正比。

毛细管粘度计是利用整个体系的斯托克斯定律。

当一支管径很细（小于0.1mm）、切口相互平行而垂直于平面、以及纯净、已知粘度液体笼罩其上时，在管内形成一个静水柱。

通过该静水柱的长度和粘度系数可以求得该液体的粘度。

当液体进入毛细管中时，由于毛细现象，液体在管内形成一条细长的圆柱形液柱，其截面积随着温度和压力的变化而变化，管内压强则按下式计算：P = P0 +σh/R，其中P0为环境气压强，σ液体表面张力常数，h为液柱高度，R为导管内半径。

若液体的密度为ρ，液体进入毛细管前与后液位高度差为h，液柱表面积为S，则毛细管内液体的重力与毛细管内的表面张力相等：ρghS=2σπR。

将这个公式简化后，便可以得出粘度系数：η = 2σR^2 / 9vl，其中，v为球与液体的比体积（v=2/9），l为毛细管长度，R为毛细管半径，σ为液面张力系数。

使用注意事项•测量时尽量避免空气进入毛细管中。

•液位高度不宜太高，避免产生液滴。

•测量操作人员应严格按照标准操作流程进行，避免操作不规范导致测量误差。

总结毛细管粘度计是一种广泛应用于工业和生产的粘度测量仪器，比较简单同时精度较高。

使用前需要严格按照操作规程进行，在操作中注意避免气泡和液滴的产生，严谨操作，准确度就有保障。

液体粘滞系数的测定Determinnation of Viscosity Coefficient for Liquids[实验目的]1.了解泊肃叶公式的应用；2.用毛细管粘度计（奥氏特瓦尔德粘度计）测定液体的粘滞系数；3.了解比较法的好处。

[实验器材]奥氏粘度计、温度计、秒表、玻璃缸、洗耳球、量筒、量杯、刻度移液管（滴定管）、蒸馏水、洒精等。

[实验原理]1840年泊肃叶（Poiseulle ）研究了牛顿液体在玻管中的流动，他发现流经毛细管的水的流量V 与压力差 ΔP ＝P 1-P 2、毛细管半径r 0的四次方及时间t 成正比，与毛细管的长度L 、液体的粘度η成反比。

其表达式是：（2一1）则（2一2）应用这一原理，奥氏特瓦尔德（1553一1932）设计制做了如图2一1所示的粘度计。

它用玻璃制成，P 泡的位置较高，为测定液体体积的球，上下各有一刻痕A 和B （A 、B 间的容器相当于量筒），在B 之下是一段截面相等的毛细管BC ；Q 泡位置较低，且比P 泡大，为储液器。

使用时竖直放置在恒温槽中。

如果我们采用直接法测量，需将一定量的液体由D 管注入，然后用洗耳球或移液管把液休吸人P 泡，高于A 线，让液体经毛细管自由下降。

液体下落到A 线时开始计时，至B 线时停止计时，时间间隔为t 秒，流经BC 的液体体积为V 。

由于该部分液体向下流动，受到的压强差是 P=ρgh ，因此有关系式（2-3）图2-1 奥氏粘度计但是在实际中h、r0、L、V都是难以测准的，尤其是h在测量过程中，随着液体重力势能的改变而正比地变化着，更无法测量。

因此用式2-3进行测算，其误差很大，实施也较为困难，因而我门通常采用比较法，即让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计，则有（2-4）（2-5）将上述二式进行比较，可得由于相同体积的液体作用在毛细管中液体的平均液柱高度h都相同，所以（2-6）从式2-6可以看出，要测某一待测液体的粘滞系数，只要测量流经毛细管的时间t1、t2和密度ρ1、ρ2就可以了。

用毛细管法测定液体的粘滞系数自然界中，一切实际流体(气体、液体)都具有一定的粘滞性，这可以由流体抗拒形变的内摩擦而显示出来。

众所周知，作用于静止流体及运动中的所谓理想流体任一表面上的力只有法向力(即正压力)；但是对于实际流体而言，当相邻两层流体各以不同的定向速度运动时，由于流体分子的相互作用，就会产生平行于接触面的切向力。

如图２６－１所示，运动快的流层对运动慢的流层以拉力f '，运动慢的流层则对运动快的流层施以阻力f ，这一对力被称为内摩擦力，或粘滞力。

实验表明，对于给定的流体，作用于接触面积为ds 的相邻两流层上的粘滞力f ，系与垂直于s d 方向上的速度梯度y u d /d 以及接触面积s d 呈正比，其方向与运动方向相反，即：s y uf d d d ⋅=η (26.1)式(26.1)就是决定流体内摩擦力大小的牛顿粘滞定律。

其中，比例系数η是由流体本身性质决定的、反应流体粘滞性大小的物理量，称为粘滞系数(又称动力粘度，简称粘度)，其单位为：帕·秒(s Pa ⋅)。

s Pa 1⋅相当于速度梯度为1s 1-时，作用在2m 1接触面积上的力为N 1的流体所具有的粘度，即： 2m s N 1s Pa 1-⋅⋅=⋅。

不同流体具有不同的粘度，同一种流体在不同温度下的粘度也很不相同，而且流体的粘度还与压强有关，但不甚显著。

气体的粘度很小，且于2/1T 成比例。

由于液体分子间距比气体小千倍以上，层间分子的相互作用力成为产生内摩擦的主要原因，所以其粘度比气体大4210~10倍。

且其粘度随温度的升高几乎按指数规律地减小，有经验公式：()c b a -+=θηθ (26.2)其中，θη为流体在C θ时的粘度，c b a ,,为因液体种类或温度范围而异的常数。

对水而言：当252.43,60070.0==b a 及5423.1=c 时，温度在C 100~C 0范围内，与精确实验结果的误差不大于%40.0。

毛细管测定液体粘滞系数的一种装置
甘安生;曹利克
【期刊名称】《物理实验》
【年(卷),期】1992(12)1
【摘要】在用毛细管法测定液体的粘滞系数的实验中,现有仪器为保证毛细管两端压强差恒定,一般都采用了一个恒压液槽,恒压液槽上有进液口和溢液口,因此需要液源和收集溢液的容器,给实验带来许多麻烦。

我们利用虹吸原理,设计了一种测定液体粘滞系数的装置。

【总页数】2页(P5-6)
【作者】甘安生;曹利克
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】O657.8
【相关文献】
1.用简单经济的装置测定液体的粘滞系数 [J], 仲明礼;石照坤
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3.落球法测定液体粘滞系数实验的测时装置改进 [J], 郝杰
4.落球法测定液体粘滞系数实验的测时装置改进 [J], 郝杰
5.落球法测定液体粘滞系数实验的测时装置改进 [J], 郝杰
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