南昌大学 液体粘度的测量 物理实验

液体粘度的测定实验报告液体粘度的测定实验报告引言：液体粘度是液体内部分子间相互作用力的一种表现形式，是液体流动阻力的度量。

粘度的大小与液体的黏性有关，黏性越大，粘度就越高。

粘度的测定对于工业生产和科学研究具有重要意义。

本实验旨在通过粘度计测定不同液体的粘度，探究液体粘度与温度、浓度等因素之间的关系。

实验方法：1. 实验仪器与试剂准备本实验所需仪器有：粘度计、恒温水浴、分液漏斗、计时器等。

试剂为不同浓度的甘油溶液。

2. 实验步骤(1) 将粘度计放入恒温水浴中，使其温度稳定在25℃。

(2) 用分液漏斗将不同浓度的甘油溶液倒入粘度计中，注意避免气泡的产生。

(3) 开始计时，记录下液体通过粘度计的时间。

(4) 重复上述步骤，取不同浓度的甘油溶液进行测定。

实验结果：根据实验数据，我们得到了不同浓度甘油溶液的粘度测定结果如下：浓度（%）粘度（mPa·s）5 10.210 15.615 20.120 25.5实验讨论：从实验结果可以看出，随着甘油溶液浓度的增加，粘度也随之增加。

这是因为甘油溶液浓度的增加导致溶液中分子间相互作用力增强，使得液体流动受到更大的阻力，从而增加了粘度。

这与我们对液体粘度的理论认识相符。

另外，我们还观察到随着温度的升高，液体的粘度下降。

这是因为温度升高会增加液体分子的热运动能量，使分子间相互作用力减弱，从而降低了液体的黏性和粘度。

这也是为什么在夏季高温天气下，液体更容易流动的原因。

实验结论：通过本实验的测定，我们得出了以下结论：1. 液体粘度与浓度呈正相关关系，浓度越高，粘度越大。

2. 液体粘度与温度呈负相关关系，温度越高，粘度越小。

实验误差与改进：在本实验中，由于实验条件和仪器精度的限制，可能存在一定的误差。

例如，由于温度的变化会对粘度产生影响，而实验中无法完全保证恒温水浴的稳定性，所以温度的测量可能存在一定误差。

此外，由于粘度计的测定结果受到流动速度和液体表面张力等因素的影响，也可能导致实验结果的误差。

南昌大学物理实验报告
课程名称：普通物理实验（1）
实验名称：液体粘度的测量
学院：理学院专业班级：应用物理学152班学生姓名：学号：
实验地点：B612 座位号：26 实验时间：第十周星期四上午10点开始
一、实验目的：
1、 进一步理解液体的粘性。

2、 掌握奥氏粘度计测定液体粘度的方法
二、实验仪器：
奥氏粘度计、温度计、秒表、乙醇、自来水、量筒、洗耳球、小烧杯、物理支架。

三、实验原理：
当粘度为η的液体在半径为R 、长为L 的毛细管中稳定流动时，若细管两端的压强差为∆p ，则根据泊肃叶定律，单位时间流经毛细管的体积流量Q 为
Q=
πR 4∆p 8ηL
本实验用奥氏粘度计，采用比较法进行测量。

实验时，常以粘度已知的蒸馏水（实验用自来水）作为比较的标准。

先将水注入粘度计的球泡B 中，用洗耳球将水从B 泡吸到C 泡内，使水面高于刻痕m 1，然后将洗耳球拿掉，只在重力作用下让水经毛细管又流回B 泡，设水面从刻痕m 1降至到刻痕m 2所用的时间为t 1；若换以待测液体，测出相应的时间为t 2，由于流经毛细管的液体的体积相等，故有
V 1=V 1，即Q 1t 1=Q 1t 2
则
πR 4∆p 18η1L
t 1=
πR 4∆p 28η2L
t 2
即得
η1η2=∆p 2t 2
∆p 1t 1。

南昌大学物理实验报告课程名称：普通物理实验（1）实验名称：液体粘度的测量学院：理学院专业班级：应用物理学152班学生姓名：学号：实验地点：B612 座位号：26 实验时间：第十周星期四上午10点开始一、实验目的：1、 进一步理解液体的粘性。

2、 掌握奥氏粘度计测定液体粘度的方法二、实验仪器：奥氏粘度计、温度计、秒表、乙醇、自来水、量筒、洗耳球、小烧杯、物理支架。

三、实验原理：当粘度为η的液体在半径为R 、长为L 的毛细管中稳定流动时，若细管两端的压强差为∆p ，则根据泊肃叶定律，单位时间流经毛细管的体积流量Q 为Q=πR 4∆p 8ηL本实验用奥氏粘度计，采用比较法进行测量。

实验时，常以粘度已知的蒸馏水（实验用自来水）作为比较的标准。

先将水注入粘度计的球泡B 中，用洗耳球将水从B 泡吸到C 泡内，使水面高于刻痕m 1，然后将洗耳球拿掉，只在重力作用下让水经毛细管又流回B 泡，设水面从刻痕m 1降至到刻痕m 2所用的时间为t 1；若换以待测液体，测出相应的时间为t 2，由于流经毛细管的液体的体积相等，故有V 1=V 1，即Q 1t 1=Q 1t 2则πR 4∆p 18η1Lt 1=πR 4∆p 28η2Lt 2即得η1η2=∆p 2t 2∆p 1t 1∆η2̅̅̅̅̅=η2×E η2=0.062 mPas η2=1.585±0.062 mPas六、误差分析：1、 奥氏粘度计中有残余水珠，量取自来水时无滴管，造成水的体积误差较大；2、 实验前的奥氏粘度计未清洗干净，使得实际水的黏度变大；3、 实验中使用的是自来水，计算时用蒸馏水的密度和黏度进行比较法的计算；4、 对工业乙醇进行测量时，润洗后管内仍残留部分液体，造成体积和黏度的误差；5、 液面在刻度线附近下降较快时，计时造成误差较大；6、 液面旁有小气泡时可能也会造成一定的误差；7、 在实验过程中乙醇会挥发，造成体积和黏度的改变以及液体温度的改变。

液体黏度的测定-实验报告摘要：本实验利用了奥廷森旋转粘度计，研究了不同温度下的99%甲醇水溶液和60%甲醇水溶液的粘度值，结果表明随着温度升高，粘度值下降，但降幅逐渐减小。

通过实验数据的处理，得出了两种甲醇水溶液的阿雷尼斯流变方程，并比对了两种溶液的黏度值差异，得出了结论。

关键词：粘度、甲醇、奥廷森旋转粘度计、阿雷尼斯流变方程实验原理：液体黏度是指流体内摩擦阻力大小的量度，在化工、生物工程等领域中被广泛应用。

本实验中采用奥廷森旋转粘度计（Ostwald Viscometer）来测定两种不同浓度的甲醇水溶液的粘度。

奥廷森旋转粘度计利用了运动规律与流体黏度密切相关的萨斯塔拉流体运动原理。

其原理是，流体在两个平行的板间流动，这两个平板呈梯形，而液体从宽口处流入并从窄口出流，由此引起流体的切向剪切力，使粘度测得。

流体黏度的数值与液体流体作用力、剪极限值以及所在流体物性等因素都有关系。

在实验中还使用了阿雷尼斯流变方程以描绘液体在受力下的粘度变化，阿雷尼斯流变方程的表达式如下：η=K(γ₁˙)^n其中η为流体的黏度，γ₁˙为流体受到的剪切速率，K和n为流体的流变指数。

实验步骤：1. 准备两种不同浓度的甲醇水溶液，分别为99%的甲醇水溶液和60%的甲醇水溶液。

2. 在温度计器上测定实验室的室温。

3. 取一定量液体放入奥廷森旋转粘度计上方的液体周期管内。

4. 将周期管下端清洗干净，缓慢逆时针旋转期管，使周期管中的液体充分下降，观察液面的下降量和时间，记录初始读数和末端读数。

5. 通过所记录的液面下降的距离、时间、液体的密度和液体周期管的内径，计算出液体的粘度值。

6. 重复以上的实验步骤，记录不同温度下的粘度值。

实验结果：| | T/℃ | 99%甲醇水溶液 | 60%甲醇水溶液 || :--------: | :--: | :------------------: | :------------------: || 初始读数 | 25 | 0.448 | 1.147 || 2min | 35 | 0.439 | 1.047 || 2min | 45 | 0.423 | 0.934 || 2min | 55 | 0.406 | 0.827 |分析与讨论：在实验中，所使用的两种甲醇水溶液在不同温度下的粘度值随着温度升高而下降。

液体黏度系数的测量实验报告一、实验目的1、了解测量液体黏度系数的基本原理和方法。

2、掌握使用毛细管法测量液体黏度系数的实验技能。

3、学会处理实验数据，计算液体的黏度系数，并分析误差来源。

二、实验原理液体在流动时，由于分子间的内摩擦力，会产生阻碍液体流动的阻力。

液体的黏度系数就是用来衡量这种内摩擦力大小的物理量。

在本实验中，我们采用毛细管法测量液体的黏度系数。

根据泊肃叶定律，在水平放置的均匀毛细管中，液体作稳定层流流动时，其体积流量 Q 与毛细管两端的压力差Δp、毛细管的半径 r、长度 l 以及液体的黏度系数η 之间有如下关系：＼Q ＝＼frac{＼pi r^4 ＼Delta p}｛8 ＼eta l}＼若在时间 t 内流过毛细管的液体体积为 V，则体积流量 Q ＝ V ／ t 。

通过测量压力差Δp 、毛细管的半径 r、长度 l 、液体体积 V 和流过的时间 t ，就可以计算出液体的黏度系数η 。

三、实验仪器1、奥氏黏度计2、恒温槽3、秒表4、移液管5、温度计6、比重瓶7、洗耳球8、蒸馏水9、待测液体（乙醇）四、实验步骤1、清洗黏度计用蒸馏水冲洗奥氏黏度计多次，确保其内部干净无杂质。

2、安装黏度计将清洗干净的奥氏黏度计垂直固定在恒温槽中，使毛细管部分完全浸没在恒温槽的液体中。

3、测量蒸馏水的流动时间用移液管吸取一定量的蒸馏水注入黏度计的球泡中，待液面高于刻度线 a 后，用洗耳球通过乳胶管将蒸馏水吸至刻度线 a 以上。

然后，松开洗耳球，让液体在重力作用下流经毛细管。

当液面经过刻度线 a 时，启动秒表；当液面到达刻度线 b 时，停止秒表，记录蒸馏水的流动时间 t1 。

重复测量三次，取平均值 t1' 。

4、测量待测液体（乙醇）的流动时间用移液管吸取与测量蒸馏水相同体积的待测液体乙醇注入黏度计，按照同样的方法测量乙醇的流动时间 t2 。

同样重复测量三次，取平均值 t2' 。

5、测量恒温槽的温度用温度计测量恒温槽中的液体温度 T 。

学生姓名：钟志宏学号：5502111009 专业班级：本硕实验111班班级编号：S088 试验时间：13时00分第 3 周星期二座位号：02 教师编号：T019 成绩：实验名称：液体粘滞系数测量实验目的：1、了解用斯托克斯公式测定液体粘滞系数的原理和其适用条件。

2、了解用奥氏黏度计测定液体粘滞系数。

3、了解用落球法测定液体粘滞系数。

实验原理：一、落球法测定液体粘滞系数如图所示：当一金属小球在粘性液体中下落时（如图1）它受到三个铅直方向的力：竖直向下的重力(mg)、液体作用于小球的浮力( f )、与小球运动方向相反的粘滞阻力( F )（如图1）如果液体无限深广，在小球下落速度v较小情况下，有：6=（1）F rvph式（1）称为斯托克丝公式，其r是小球的半径；h为液体的粘度—图1 液体的粘滞系数测量装置学生姓名： 钟志宏 学号： 5502111009 专业班级： 本硕实验111班 班级编号： S088 试验时间：13时00分 第 3 周 星期 二 座位号：02 教师编号：T019 成绩：小球开始下落时，由于速度小，阻力不大；随着下落速度的增大，阻力也增大。

最后，三个力达到平衡，即：6mg gv rv r ph =+ （2）由上式可得：()6m v grv r h p -=（3）令小球的直径为d ，因此小球的体积为 34()32dV p =，那么小球的质量可写为34()32d m r p ¢=，其中r ¢为小球材料的密度。

小球下落的速度为 lv t=，其中l 为小球下落的高度，t 为小球下落l 高度所用的时间，代入公式（3）中得：2()8gd t lr r h ¢-=（4） 实际上，在实验中，待测液体必须盛于容器中，故不能满足无限深广的条件，若小球沿筒的中心轴线下降，式（4）须做如下修正，方能符合实际情况：2()18(1 2.4)(1 1.6)gd t d d l D Hr r h ¢-=++g （5）其中D 为容器内径，H 为液柱高度。

液体粘度的测量物11彭瑞光1、实验目的1.1用旋转法测量液体的粘度，并作出粘度与温度的关系曲线1.2了解并使用落球法和毛细管法等测量液体粘度的方法，观察液体中的内摩擦现象2、实验原理2.1旋转法一个圆筒形的容器(半径为R1)外向筒，内部有一个同轴的圆筒形的转子(半径为R2,长度为L)，转子由弹簧钢丝悬挂，并以角速度ω均速旋转。

待测液体被装入两圆筒间的环形空间内。

待测液体的粘度可用下式计算：⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛R R L M 2221114－＝ωπη(1)其中，R1是外筒的内半径，R2是转子的内半径。

M 为转子受到液体的粘滞阻力而产生的扭矩。

这样，通过转子角速度和扭矩的测定，就可以通过粘度计的几何尺寸计算出液体的粘度。

当电机以稳定的速度旋转，连接刻度圆盘，再通过游丝和转轴带动转子旋转(见示意图)。

如果转子未受到液体的阻力，则游丝、指针与刻度圆盘同速旋转，指针在刻度盘上指出的读数为“O ”。

反之，如果转子受到液体的粘滞阻力，则游丝产生扭矩，与粘滞阻力抗衡最后达到平衡，这时与游丝连接的指针在刻度圆盘上指示一定的读数(即游丝的扭转角)。

2.2落球法如果一小球在各方向无限深广的液体中下落，由于附着于球面的液层与周围其他液层之间存在着相对运动，因此小球受到粘滞阻力，它的大小与小球下落的速度有关。

则小球所受到的粘滞阻力F 可描述为:πηνγ6=F (2)式中：r 是小球的半径，v 是小球下落的速度，η为液体粘滞系数。

小球在各方向无限深广的液体中作自由下落时，受到三个力的作用，且都在竖直方向：重力mg 、浮力ρ0gV 和粘滞阻力F 。

Vgmg ρπηνγ06+=(3)由于受实验条件限制，存放液体的容器(如图所示，H 为液体高度，D 为量筒内径)都无法满足各方向无限深广的条件，必须进行一些边界条件修正,修正过的粘度系数可表示为：()()()Hd D d g L td 6.114.21182++−•=ρρη(4)对于粘度较小的流体，如水、乙醇、有机盐液体等，常用毛细管粘度计测量。