奥氏粘度计测量液体粘滞系数

22110ρρηηt t x =奥氏粘度计测量液体粘滞系数【实验目的】掌握奥氏粘度计测定液体粘滞系数的原理和方法。

【实验仪器】奥氏粘度计、量筒、烧杯、秒表、移液管、洗耳球、温度计、甘油、水等。

【实验原理】由泊肃叶公式可知，当液体在一段水平圆形管道中作稳定流动时，t 秒内流出圆管的液体体积为t L P R V ηπ84∆= （1）式中R 为管道的的截面半径，L 为管道的长度，η为流动液体的粘滞系数，P ∆为管道两端液体的压强差。

如果先测出V 、R 、P ∆、L（2） 为了避免测量量过多而产生的误差，奥斯瓦尔德设计出一种粘度计（见图1），采用比较法进行测量。

取一种已知粘滞系数的液体和一种待测粘滞系数的液体，设它们的粘滞系数分别为0η和x η，令同体积V 的两种液体在同样条件下，由于重力的作用通过奥氏粘度计的毛细管DB ，分别测出他们所需的时间1t 和2t ，两种液体的密度分别为1ρ、2ρ。

则h g VL t R ∆=11408ρπη （3） hg VL t R x ∆=2248ρπη （4）式中h ∆为粘度计两管液面的高度差，它随时间连续变化，由于两种液体流过毛细管有同4）式可得：(5) 如测出等量液体流经DB 的时间1t 和2t ，根据已知数1ρ、2ρ、0η，即可求出待测液体的粘滞系数。

【实验内容与步骤】(1) 用玻璃烧杯盛清水置于桌上待用，并使其温度与室温相同，洗涤粘度计，竖直地夹在试管架上。

(2) 用移液管经粘度计粗管端注入6毫升水。

用洗耳球将水压入细管刻度C 以上，用手指压住细管口，以免液面下降。

(3) 松开手指，液面下降，当夜面下降至刻度C 时，启动秒表，在液面经过刻度D 时停止秒表，记下时间1t。

(4) 重复步骤(2)、(3)测量3次，取1t平均值。

(5) 用稀释甘油清洗粘度计两次。

(6) 取6毫升的稀释甘油作同样实验，求出时间2t的平均值。

【数据记录与处理】奥氏粘度计测稀释甘油的粘滞系数数据表室温T= ℃【注意事项】(1)使用粘度计时要小心，不要同时控住两管，以免折断。

43实验五 液体粘滞系数的测定【实验目的】学习用比较法测定液体的粘滞系数【实验原理】由实际液体在均匀细管中作层流的理论，可求得在时间t 内，当管长为L 、它的横截面的半径为r 、管两端的压强差为ΔP 时，流出液体的体积V 的公式：t LPr t Q V η8Δπ4== (1) 上式中η 是液体的粘滞系数．由此公式可得液体的粘滞系数为t VLPr 8Δπ4=η (2)用上述公式虽可直接测定η ，但因所测物理量多，测量又困难，误差较大。

为此奥斯华尔德设计出奥氏粘度计，采用比较法进行测量。

本实验所用毛细管粘度计(奥氏粘度计)如图1所示。

它是一个U 形玻璃管，玻璃管的一侧有一段毛细管C ，其上为一小玻璃泡B ，在小玻璃泡B 的上下有指示痕I 1，及I 2。

实验时以一定体积的液体从大管口D 注入A 泡内，再由小管口E 将液体吸入B 泡中，使液面升高到B 泡的指示痕I 1以上。

因两边液面的高度不同，B 泡内液体将经毛细管C 流回A 泡。

当液面由指示痕I 1下降到指示痕I 2时，测得其流动时间t ，即为I 1，与I 2刻痕间液体流经毛细管所需的时间。

如果以同样体积的水和被测液体先后注入粘度计，按上述步骤测出两种液体面从I 1降至I 2所需时间分别为t 1与t 2 。

则：1418Δπt VL P r =η2428Δπt VL Pr =η两式中r ，V ，L 相同，所以112212ΔΔt P t P =ηη (3)液体是受到重力的作用而流动．由于注入粘度计的两种液体的体积相等，因而在流动过程中相对应的液面高度差Δh 是相等的，因此有44121212ΔΔΔΔρρρρ==h g h g P P (4) 将(4)式代入(3)式，得到112212t t ρρηη=即112212t t ρρηη=(5)因此，从后面附表查得作为标准液体蒸馏水的η 1、ρ 1，从实验得到t 1、t 2 、ρ 2，即可求得被测液体粘滞系数η 2 。

液体粘度系数的测定
【实验原理】
由泊肃叶公式可知，当液体在一段水平圆形管道中作稳定流动时，t秒内流出圆管的液体体
积为式中R为管道的的截面半径，L为管道的长度， 为流动液体的粘滞系数，P 为管道两端液体的压强差。

如果先测出V、R、P 、L
各量，则可求得液体的粘滞系数为了避免测量量过多而产生的误差，奥斯瓦尔德设计出一种粘
度计（见右图），采用比较法进行测量。

取一种已知粘
滞系数的液体和一种待测粘滞系数的液体，设它们的粘
滞系数分别为0 和x ，令同体积V的两种液体在同
样条件下，由于重力的作用通过奥氏粘度计的毛细管DB，
分别测出他们所需的时间t1和t2，两种液体的密度分别
为式中h 为粘度计两管液面的高度差，它随时间连续变化，由于两种液体流过毛细管有
同样的过程，所以由（3）式和（4）式可得：如测出等量液
体流经DB的时间1t和2t，根据已知数，即可求出待测液体的粘滞系数。

【实验内容与步骤】
(1) 用玻璃烧杯盛清水置于桌上待用，并使其温度与室温相同，洗涤粘度计，竖直地夹在试管架上。

(2) 用胶头滴管和量筒经粘度计粗管端注入6毫升水。

用洗耳球将水吸入细管刻度C上。

(3) 松开洗耳球，液面下降，同时启动秒表，在液面经过刻度D时停止秒表，记下时间t
(4) 重复步骤(2)、(3)测量6次，取1t平均值。

(5) 取6毫升的酒精作同样实验，求出时间2t的平均值。

【数据记录与处理】。

奥氏粘度计粘度测量方法1.引言1.1 概述奥氏粘度计是一种常用的粘度测量仪器，用于测量液体的黏度。

粘度是指流体的内摩擦力，也可以理解为液体的黏稠程度。

粘度的测量对于很多工业和科学领域都非常重要，例如化工、石油、食品等行业。

奥氏粘度计通过测量流体在流动中阻力的大小，来确定流体的粘度。

在奥氏粘度计中，流体被置于两个旋转的圆柱壳体之间，通过测量驱动液体通过这两个圆柱之间的压力差，来计算粘度。

本文将详细介绍奥氏粘度计的粘度测量方法。

首先，我们将先介绍奥氏粘度计的原理和工作原理，以便读者能够更好地理解该仪器的作用机制。

然后，我们将详细描述奥氏粘度计的使用方法，包括仪器的操作步骤、样品的准备、测量条件的选择等。

通过本文的阅读，读者将能够了解奥氏粘度计的测量原理和操作过程，从而能够准确地使用该仪器进行粘度测量。

在接下来的结论部分，我们还将介绍奥氏粘度计的优点和应用前景。

奥氏粘度计具有精确度高、测量范围广、操作简便等优点，因此在工业生产和科学研究中得到了广泛的应用。

随着科学技术的不断进步，奥氏粘度计的测量精度和稳定性还将进一步提高，其在粘度测量领域的应用前景也会更加广阔。

总之，本文将全面介绍奥氏粘度计的粘度测量方法，帮助读者了解该仪器的原理和使用方法，并展望其在工业和科学领域的应用前景。

希望本文能够为相关领域的研究人员和工程师提供有价值的参考和指导。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将介绍奥氏粘度计的粘度测量方法。

首先，将在引言部分概述奥氏粘度计的工作原理和测量原理。

然后，在正文部分将详细介绍奥氏粘度计的使用方法，包括实验步骤和操作注意事项。

最后，在结论部分将总结奥氏粘度计的优点以及其在科学研究和工业应用中的潜力。

引言部分将先对奥氏粘度计进行概述，包括其定义、作用和重要性。

同时，将介绍粘度的概念，并说明为什么粘度的测量对于液体的特性研究以及工业流体控制非常重要。

接下来，本文将详细介绍奥氏粘度计的工作原理和测量原理。

实验液体粘滞系数的测定一、实验介绍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。

而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测量酒精的粘滞系数。

奥氏粘度计是利用比较法制成的，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。

此仪器是测量液体粘滞系数的常用仪器。

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，湍流显得杂乱而不稳定，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。

并且根据牛顿粘滞定律，粘性力f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dsdx成正比，具体有如下关系式：ds f S dxη= （1） 式中，比例系数η称为流体的粘度。

奥氏粘度法计算公式在化工、食品、医药等领域中，粘度是一个重要的物理性质，它反映了液体的黏稠度和流动性。

粘度的测定对于产品的生产和质量控制有着重要的意义。

奥氏粘度法是一种常用的粘度测定方法，通过测定液体在一定温度下通过标准孔道的流动时间来计算其粘度。

下面我们将介绍奥氏粘度法的计算公式及其应用。

奥氏粘度法的计算公式为：η = K (t t0)。

其中，η为液体的粘度，单位为mPa·s；K为比例系数；t为流动液体通过标准孔道的时间，单位为s；t0为流动纯水通过同一孔道的时间，单位为s。

通过这个公式，我们可以很容易地计算出液体的粘度。

下面我们将通过一个实际的案例来演示奥氏粘度法的应用。

假设我们需要测定某种液体的粘度，首先我们需要准备好奥氏粘度计和标准孔道。

然后我们将待测液体注入奥氏粘度计的容器中，并将容器放置在恒温水浴中，使得液体的温度稳定在我们所需要的测定温度。

接下来，我们将打开孔道，让液体自由流动，同时启动计时器，记录下液体通过孔道的时间t。

接着，我们将同样的方法测定纯水通过孔道的时间t0。

最后，我们就可以利用奥氏粘度法的计算公式来计算出待测液体的粘度了。

假设我们测得待测液体通过孔道的时间t为20s，纯水通过孔道的时间t0为15s，比例系数K为1。

那么根据奥氏粘度法的计算公式，我们可以得到待测液体的粘度为：η = 1 (20 15) = 5 mPa·s。

通过这个简单的实例，我们可以看到奥氏粘度法的计算公式是非常简单且实用的。

通过测定液体通过孔道的时间，再利用比例系数K和纯水通过孔道的时间t0，我们就可以很容易地计算出液体的粘度了。

除了上述的简单演示外，奥氏粘度法还有着广泛的应用。

在化工领域，粘度的测定对于液体的输送和混合有着重要的意义。

在食品工业中，粘度的测定则可以用于控制产品的质地和口感。

在医药领域，粘度的测定则可以用于控制药品的稀释和输送。

总之，奥氏粘度法的计算公式简单实用，通过测定液体通过孔道的时间，再利用比例系数K和纯水通过孔道的时间t0，我们就可以很容易地计算出液体的粘度了。

实验三十二液体粘度的测定一、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）粘度计测定乙醇水溶液粘度的方法。

3. 通过测定回收乙醇水溶液的粘度，查表得到回收乙醇水溶液的浓度值。

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，如图3-45所示。

取面积为A，相距为，相对速度为的相邻液层进行分析，见图3-46。

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(1)式中比例系列称为粘度系数（或粘度）。

可见，液体的粘度是液体内摩擦力的量度。

在国际单位制中，粘度的单位为，即（帕·秒），但习惯上常用P（泊）或cP（厘泊）来表示，两者的关系；。

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，所以当液体稳定流动时，即F+f=0(2)在管壁处即r=R时，v=0，对上式积分（3）对于厚度为的圆筒形流层，t时间内流过液体的体积为，所以t时间内流过这一段毛细管的液体总体积为由此可得（4）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所需的时间为与，则（5）由于（为液柱高度，为液体密度，为重力加速度），若用同一支粘度计，根据式（5）可得：（6）若已知某温度下参比液体的粘度为，并测得，，，即可求得该温度下的。

液体粘滞系数的测定【实验目的】1.学会使用Ostwald 粘滞计测定液体的粘滞系数。

2.学会正确使用温度计、秒表。

【仪器与器材】Ostwald 粘滞计1支，温度计1支，秒表1块，粘滞计架1个，注射器1支（或量筒1个），橡皮球1个，橡皮管1截，蒸馏水和纯酒精各200ml 。

【原理与说明】当液体在毛细管中作稳定流动时，如果管半径为R ，管长为L ，管两边的压强差为P ∆，在t 秒内通过的液体的体积为V ，则根据泊肃叶公式（Poiseuille's law ）, 可以求出该液体的粘滞系数η为VLPtR 84∆=πη (2-1)在国际单位制中，η的单位是s Pa ⋅。

从式（2-1）可知，同样体积的两种不同液体在同样条件下，流过同一细管，如果第一种液体流过的时间为1t ，其密度为1ρ；第二种液体流过的时间为2t ，其密度为2ρ，则从式（2-1）可以得到VL Rght VLR Pt 88411411πρπη=∆=（2-2）VLRght VLR Pt 88422422πρπη=∆=（2-3）用式（2-3）除以式（2-2），得到 111222ηρρη⋅=t t （2-4）假定1η 、1ρ、2ρ、1t 和2t 为已知，用这种比较测量法，无需知道R 、L 和V 值就可以方便地求出2η。

本实验所采用的 Ostwald 粘滞计，简称奥氏粘滞计，如图2-1所示，它是一个U 型玻璃管，一边较粗，另一边较细。

细的一侧上有一毛细管C ，毛细管的上边有一小玻璃泡B ，B 的上、下有刻痕m 和n 。

利用橡皮球使一定体积的液体表面升高到B 泡上刻痕m 的上边为止。

因两边液面高度不同，B 泡内的液体将经毛细管C 流回A 管，液面由m 降至n 刻痕的时间t 可用秒表测得。

实验时，将奥氏粘滞计放入盛水的水槽中，以保持测量时温度的恒定。

温度可由插入水槽内的温度计T 读出 , 粘滞计可用附在支架上的夹子K 固定, 使其保持竖直。

【实验步骤】1．用蒸馏水洗涤粘滞计，特别要把毛细管洗净，弄干；2．将粘滞计用夹子K 固定，放入盛水的水槽中并使之竖直；3．用注射器或量筒将5ml 的蒸馏水自A 管注入，然后用橡皮球从B 泡开口处橡皮管向上吸管中的液体，直至液面超过刻痕m ，注意不可使液体吸入橡皮球内（为什么？）；4．松开橡皮球，使液面下降，当液面经过m 时开动秒表，液面继续下降，当它通过n 时将秒表停住；5．重复上述步骤3、4，共做3-5次。

大学物理实验报告
学院班级
实验日期 2017 年5 月23 日实验地点：实验楼B411室
当黏滞系数为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：
48R P
Q L
πη∆=
（式1） 本实验用奥氏黏度计，采用比较法进行测量。

实验时，常以黏滞系数已知的蒸馏水作为比较的标准。

先将水注人黏度计的球泡A 中，再用洗耳球将水从A 泡吸到B 泡，使水面高于刻痕m ，然后将洗耳球拿掉，在重力作用下让水经毛细管又流回A 泡，设水面从刻痕m 降至刻痕n 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 2， 即 Q 1t 1=Q 2t 2
4412121288R P R P t t L L
ππηη∆∆⋅=⋅∴ 即得 222111P t
P t ηη∆⋅=∆⋅ （式2）
式中η1和η2分别表示水和待测液体的黏滞系数。

设两种液体的密度分别为ρ1
和ρ2，因为在两次测量中，两种液面高度差∆h 变化相同，则压强差之比为
111222
P g h P g h ρρρρ∆∆==∆∆ （式3）。

奥氏粘度计粘度测量方法奥氏粘度计是一种常用的测量液体粘度的仪器。

它利用了液体的黏性阻力与流动速度之间的关系，通过测量液体在流动过程中所受到的力来计算出粘度值。

下面我将详细介绍奥氏粘度计的使用方法。

首先，我们需要准备好以下工具和材料：1.奥氏粘度计：通常由一个圆筒形的粘度计管和一个指针组成。

2.待测液体：为了准确测量粘度值，我们需要使用粘度明确的参考液体来校准粘度计。

3.温度计：由于粘度受温度影响很大，我们需要将温度控制在一个稳定的范围内。

接下来是具体的测量步骤：1.将待测液体倒入粘度计管中，将液体填满粘度计管，同时保证粘度计管的两端开放。

2.确认参考液体的粘度值，并将指针调整到与参考液体对应的刻度位置。

3.将奥氏粘度计与温度计一起放入恒温槽中，保持温度恒定。

4.等待一段时间，待测液体与参考液体的温度达到平衡后，开始测量。

接下来，我们需要进行粘度测量：1.打开底部的阀门，让液体开始流动。

2.同时开始计时，记录流动时间。

3.当液体完全从粘度计管中流出，停止计时。

4.根据液体的流动时间和参考液体的粘度值，使用奥氏粘度计的公式计算出待测液体的粘度值。

需要注意的是，在进行粘度测量时，我们要控制好温度和流动时间，以确保测量的准确性。

另外，不同的奥氏粘度计对应不同的液体粘度范围，我们需要根据待测液体的粘度值选择合适的粘度计。

为了保证测量结果的准确性，我们还需要进行一些必要的校准和注意事项：1.在每次测量之前，要先校准奥氏粘度计。

将参考液体倒入粘度计管中，调整指针至对应刻度，以确保准确的测量结果。

2.在每次测量之后，要对奥氏粘度计进行清洗，以防止残留液体对下次测量结果的影响。

3.使用粘度计时要注意避免气泡的产生，因为气泡会干扰流体的流动，影响测量结果。

4.温度对粘度的影响非常大，要确保测量时温度恒定，并根据实际情况进行温度修正计算，以获得准确的粘度值。

总结起来，奥氏粘度计是一种简便而有效的测量液体粘度的仪器。

但在使用过程中需要注意温度控制、流动时间的准确记录和校准等因素，以确保测量结果的准确性。

实验四奥氏粘度计测液体的粘滞系数【实验目的】1.学会使用奥氏粘度计测定液体的粘滞系数2.学会正确使用温度计，秒表3.了解比较法的好处。

【实验仪器】奥氏粘度计，温度计，秒表，量筒，大烧杯，物理支架，蒸馏水，酒精，吸球。

实验装置如图1。

图1 实验装置示意图【实验原理】各种实际液体具有不同程度的粘滞性，当液体流动时，平行于流动方向的各层流体速度都不相同，即存在着相对滑动，于是在各层之间就有摩擦力产生，这一摩擦力称为粘滞力，它的方向平行于接触面，其大小与速度梯度及接触面积成正比，比例系数η称为粘滞系数，它是表征液体粘滞1性强弱的重要参数，液体的粘滞性的测量是非常重要的，例如，现代医学发现，许多心血管疾病都与血液粘度的变化有关，血液粘度的增大会使流入人体器官的血流量减少，血液流速减缓，使人体处于供血和供氧不足的状态，这可能引起多种心脑血管疾病和其他许多身体不适症状。

因此，测量血粘度的大小是检查人体血液健康的重要标志之一。

又如，石油在封闭管道中长距离输送时，其输运特性与粘滞性密切相关，因而在设计管道前，必须测量被输石油的粘度。

1840年泊肃叶（Poiseulle ）研究了牛顿液体在毛细管中的流动，他发现当液体在毛细管中稳定流动时，流经毛细管的流量V 与毛细管两端压强差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 、液体的粘滞系数η成反比。

根据泊肃叶公式48r P LπηQ ∆= (1) 则由此可得液体的粘滞系数为48r Pt VL πη∆= （2）其中V ＝Q t 为时间t 内流过毛细管的液体体积。

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

它用玻璃制成，B 泡的位置较高，为测定液体体积的球，上下各有一刻痕m 和n（m、n 间的容器相当于量筒），在n 之下是一段截面相等的毛细管C。

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A 管注入，然后用吸球把液休吸入B 泡，高于m 线，让液体经毛细管自由下降。

【摘要】用两种方法推导奥氏粘度计测量原理，指出它们所存在的由仪器本身设计原理带来的系统误差，给出了克服这种系统误差的方法。

【关键词】奥氏粘度计测量原理系统误差奥氏粘度计（Ostwald-viscosimeter）测量液体粘度，在临床上及医药行业被广泛使用。

比如，测定血液的粘度，对了解血液的流动性及其在生理和病理条件下的变化规律，评价微循环障碍的原因以及诊断和防治血液粘度异常的疾病具有重要意义。

笔者从事医学物理学教学多年，本研究给出了奥氏粘度计测量的原理，并分析了其结构设计带来的系统误差。

1 仪器结构如图1所示，奥氏粘度计由U形的玻璃管构成，一边管子较粗，且有一小玻璃泡A；另一边管子较细，且有一大玻璃泡B。

小玻璃泡A的下端有一小段毛细管L，小玻璃泡A 上下两端各有一划痕C、D（注意不是吹玻璃泡时的烧痕）。

因为液体的粘滞系数与温度、液体本身性质有关，进行测量时需将奥氏粘度计垂直放入盛水的烧杯中，以保持恒温。

图1 奥氏粘度计测量粘滞系数的实验装置（略）2 奥氏粘度计测量粘滞系数的原理2.1 应用伯努利方程推导设待测液体为不可压缩的粘滞性流体，并做稳定流动。

由伯努利方程，图2中1、4两点，得：p1+ρgh1+12ρυ21=p4+ρgh4+12ρυ24+W14 （1）式（1）中W14表示单位体积流体从“1”点流到“4”点克服粘滞阻力所做的功，即能量损耗。

W14=W12+W23+W34其中W12、W23、W34与W14的物理意义相同。

2、3点是毛细管L的两端点，由伯努利方程，得：p2+ρgh2+12ρυ22=p3+ρgh3+12ρυ23+W23 （2）∵υ2=υ3 ∴W23=(p2-p3)+ρgl再根据柏肃叶公式,半径为R的毛细管L中的流量Q为：Q=πR48ηl［(p2-p3)+ρgl］（3）将式（2）代入式（3），可得：Q=πR48ηl［(p2-p3)+ρgl］=πR48ηl W23（4）可见W23=8ηlπR4Q 又该是得知若该流体做稳定流动，Q一定为常量，则W23与R 的4次方成反比，那么，W12、W34与W23相比可以略去，于是W14≈W23又∵υ1≈υ4 ∴W23≈W14=ρgh=(p2-p3)+ρgl则式（4）可写做Q=πR48ηl［(p2-p3)+ρgl］=πR48ηlρgh （5）由式（5）可见，液体体积V的变化会引起两液面差h的变化，即h是V的函数，从而得出Q随时间变化，则速度也随时间变化，这与测量原理中设定流体做稳定流动相矛盾。

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。

实验 液体粘滞系数的测定当液体内各部分之间有相对运动时，接触面之间存在内摩擦力，阻碍液体的相对运动，这种性质称为液体的粘滞性，液体的内摩擦力称为粘滞力。

粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比，比例系数η称为粘度（或粘滞系数）。

对液体粘滞性的研究在流体力学，化学化工，医疗，水利等领域都有广泛的应用，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。

测量液体粘度可采用落球法，毛细管法（奥氏粘滞计），转筒法等方法。

本实验根据所用方法的不同，分成两个部分，第一部分采用落球法测定变温情况下的液体（蓖麻油）粘滞系数，第二部分则是采用毛细管法测定室温下的液体粘滞系数（该方法比较适合用于生物医学应用，比如测量血液的粘度）。

实验一 落球法测变温液体的粘滞系数落球法（又称斯托克斯法）适用于测量粘度较高的液体。

一般而言，粘度的大小取决于液体的性质与温度，温度升高，粘度将迅速减小。

例如对于蓖麻油，在室温附近温度改变C 1︒，粘度值改变约10%。

因此，测定液体在不同温度的粘度有很大的实际意义，欲准确测量液体的粘度，必须精确控制液体温度。

实验中，小球在液体中下落的时间可用秒表来测量。

一、实验目的1．用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘度。

2．了解PID 温度控制的原理。

3．练习用秒表计时，用螺旋测微计测量小球直径。

二、实验原理在稳定流动的液体中，由于各层的液体流速不同，互相接触的两层液体之间存在相互作用，流动较慢的液层阻滞着流动较快的液层运动，所以产生流动阻力。

实验证明：若以液层垂直的方向作为x 轴方向，则相邻两个流层之间的内磨擦力f 与所取流层的面积S 及流层间速度的空间变化率xv d d 的乘积成正比： S d d f x v ∙∙η= (1) 其中η称为液体的粘滞系数，它决定液体的性质和温度。

粘滞性随着温度升高而减小。

如果液体是无限广延的，液体的粘滞性较大，小球的半径很小，且在运动时不产生旋涡，那么，根据斯托克斯定律，小球受到的粘滞力f 为：v r f ∙∙∙=ηπ6 （2） 式中η称为液体的滞粘系数，r 为小球半径，v 为小球运动的速度。

奥氏和乌氏粘度计测定液体粘滞系数公式推导...
秦任甲
【期刊名称】《桂林医学院学报》
【年(卷),期】1991(4)1
【总页数】2页(P72-73)
【关键词】粘度计;液体粘滞系数;计算公式
【作者】秦任甲
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】R312
【相关文献】
1.奥氏和乌氏粘度计测定液体粘滞系数公式推导中的错误 [J], 秦任甲
2.奥氏粘滞计测定液体粘滞系数 [J], 方涌
3.奥氏粘度计测量液体粘滞系数的改进研究 [J], 匡宝平;苗丽华;李玉生;
4.奥氏粘滞计内液体流动的讨论 [J], 方涌
5.奥氏和乌氏粘度计测定液体粘滞系数公式推导中的错误 [J], 秦任甲
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奥氏粘度计测量原理的两种推导方法(一)【摘要】用两种方法推导奥氏粘度计测量原理，指出它们所存在的由仪器本身设计原理带来的系统误差，给出了克服这种系统误差的方法。

【关键词】奥氏粘度计测量原理系统误差奥氏粘度计（Ostwald-viscosimeter）测量液体粘度，在临床上及医药行业被广泛使用。

比如，测定血液的粘度，对了解血液的流动性及其在生理和病理条件下的变化规律，评价微循环障碍的原因以及诊断和防治血液粘度异常的疾病具有重要意义。

笔者从事医学物理学教学多年，本研究给出了奥氏粘度计测量的原理，并分析了其结构设计带来的系统误差。

1 仪器结构如图1所示，奥氏粘度计由U形的玻璃管构成，一边管子较粗，且有一小玻璃泡A；另一边管子较细，且有一大玻璃泡B。

小玻璃泡A的下端有一小段毛细管L，小玻璃泡A上下两端各有一划痕C、D（注意不是吹玻璃泡时的烧痕）。

因为液体的粘滞系数与温度、液体本身性质有关，进行测量时需将奥氏粘度计垂直放入盛水的烧杯中，以保持恒温。

图1 奥氏粘度计测量粘滞系数的实验装置（略）2 奥氏粘度计测量粘滞系数的原理2.1 应用伯努利方程推导设待测液体为不可压缩的粘滞性流体，并做稳定流动。

由伯努利方程，图2中1、4两点，得：p1+ρgh1+12ρυ21=p4+ρgh4+12ρυ24+W14 （1）式（1）中W14表示单位体积流体从“1”点流到“4”点克服粘滞阻力所做的功，即能量损耗。

W14=W12+W23+W34其中W12、W23、W34与W14的物理意义相同。

2、3点是毛细管L的两端点，由伯努利方程，得：p2+ρgh2+12ρυ22=p3+ρgh3+12ρυ23+W23 （2）∵ υ2=υ3 ∴ W23=(p2-p3)+ρgl再根据柏肃叶公式 ,半径为R的毛细管L中的流量Q为：Q=πR48ηl〔(p2-p3)+ρgl〕（3）将式（2）代入式（3），可得：Q=πR48ηl〔(p2-p3)+ρgl〕=πR48ηl W23（4）可见W23=8ηlπR4Q 又该是得知若该流体做稳定流动， Q一定为常量，则W23与R的4次方成反比，那么，W12、W34与W23相比可以略去，于是W14≈W23又∵ υ1≈υ4 ∴ W23≈W14=ρgh=(p2-p3)+ρgl则式（4）可写做 Q=πR48ηl〔(p2-p3)+ρgl〕=πR48ηlρgh （5）由式（5）可见，液体体积V的变化会引起两液面差h的变化，即h是V的函数，从而得出Q随时间变化，则速度也随时间变化，这与测量原理中设定流体做稳定流动相矛盾。