【2017年整理】变温粘滞系数.docx

变温黏滞系数的研究液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子粘度又分为动力黏度.运动黏度和条件粘度对液体黏度的研究在工业生产，生活实际有广泛应用黏度的大小取决于液体的温度和性质，温度升高，黏度将迅速减小例如，对于蓖麻油，在室温附近温度改变 1℃，黏度值改变约 10%因此，测定液体在不同温度的黏度有很大的实际意义实验目的：（1） 熟悉液体黏度随温度改变的物理现象；（2） 了解 PH-IV 型变温黏滞系数实验仪的构造及测量原理；（3） 熟悉用作图法处理数据实验仪器：PH-IV 型变温黏滞系数实验仪，落针，霍尔传感器，温度计，蓖麻油实验原理：变温式落针黏度计是采用中长空圆柱体（针）在待测液体中垂直下落，通过测量针的收尾速度确定液体的黏度当针在待测液体中沿容器中轴垂直下落时，经过一段时间，针的重力与黏滞阻力以及针上下端面压力差达到平衡，针变为匀速运动，这时针的速度称为收尾速度，此速度可以通过测量针内两磁铁经过传感器的时间间隔 T 求得对于牛顿液体（黏度不随切变应力变化而变化的液体） ，在恒温条件下，求动力黏度 的公式为：𝜂（1）𝜂=𝑔×𝑅22(𝜌𝑠-𝜌𝐿)2×𝑉∞ × 1+23𝐿𝑟1- 32𝐶𝑤𝐿𝑟×(𝑙𝑛𝑅1𝑅2-1)×(𝑙𝑔𝑅1𝑅2-1):容器半筒内径𝑅1：落针外半径，𝑅2：落针收尾速度，𝑉∞g:重力加速度，：针的有效密度，𝜌𝑠：液体密度，𝜌𝐿：液体黏度，𝜂其中壁和针长的修正系数为：) （2 ）𝐶𝑤=1‒2.04𝑘+2.09𝑘3‒0.95𝑘5 (𝑘=𝑅1𝑅2（3 ）𝐿𝑟=(𝐿‒2𝑅2)/2𝑅2在实际情况下， （1）式可简化，并考虑到 =L/T， （1）式可改写为：𝑉∞（4）𝜂=𝑔𝑅22𝑇(𝜌𝑠‒𝜌𝐿)2𝐿 (1+23𝐿𝑟)(𝑙𝑔𝑅1𝑅2‒𝑅21‒𝑅22𝑅21+𝑅22)在变温条件下，还必须考虑到液体的密度随温度的改变（5）𝜌𝐿=𝜌0/[1+𝛽(𝑡‒𝑡0)]可用实验方法确定，大约𝛽 𝛽=0.93×10‒3/℃=20℃，t 为测试时的温度。

𝑡0这样，将（5）代入（ 1） ，即可计算 𝜂仪器介绍：次仪器主要有以下部分构成：（1） 黏度计本体（2） 落针（3） 霍尔传感器（4） 单板计时器（5） 控温系统实验内容及步骤：（1） 安装仪器 （我们的实验室以完成）（2） 加热液体接通电源，按下温控开关，启动水泵，将温度控制器开关调到某一温度，对待测液体水浴加热，到达设定温度后，需等一段时间达到平衡3） 用游标卡尺测量针的直接和长度 L，计算体积 V，用天平测量质量 m，从而求出针的密度蓖麻油的密度按（5 ）计算4） 取下容器盖子，将针放入液体中，然后盖上盖子5） 按温控系统上的复位键，显示“PH-2”，表示已经进入复位状按 2 键，显示“Ｈ”或 “Ｌ”表示毫秒计进入计时待命状态6） 将投针装置的磁铁拉起，让针落下，数显表显示时间（单位为毫秒） ，按Ａ键显示修改参数，第一次显示落针的有效密度，第二次按Ａ键显示蓖麻油的有效密度，第三次按Ａ键显示该设定温度下的液体黏度7） 用取针装置将针拉起，重复测量５次8） 设定其他温度，继续加热液体测定该温度下的液体黏度，作黏度与温度的关系曲线实验原始数据：温度 参数 1 参数 2 参数 331 634.482 2260 950 针的直径 4mm32 644.402 2260 950 长度 185mm33 662.838 2260 950 质量 0.016kg34 663.362 2260 950 有效密度 2260kg/m335 661.41 2260 950 蓖麻油 950kg/m336 600.798 2260 95037 610.37 2260 95038.4 564.01 2260 95025 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45560570580590600610620630640650660670Series 1。