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粘度测量实验报告
篇一:流体粘度的测定实验
液体粘度的测量实验
——斯托克斯法测液体的粘度胡涛热能1班 15
摘要:
设计出了粘度测量的实验, 该实验使用的器材不多, 且均为常用器材, 较易开展.
关键词:
液体粘度系数; 斯托克斯法
1 实验提供器材
游标卡尺、小钢球、磁铁、待测液体、停表、镊子、密度计、温度计, 不同内径的圆形有机玻璃容器一组( 5 个) , 50 mL 量筒一个.
2 实验原理
在粘滞液体中下落的小球, 受到三个力的作用: 重力w 、浮力f 和阻力F , 阻力来自于附着在小球表
面的液层与其相邻液层之间的内摩擦力, 即粘滞力, 根据斯托克斯定律, 这时小球所受到的阻力为:F=6πηυR. 如果小球质量均匀, 在无限宽广的粘滞液体中(来自: 点网)下落时的速度较小, 以致小球后面不产生旋涡并以v0 匀速运动时, 根据斯托克斯定律及物体的受力平衡可得方程
于
是可得出液体的粘度系数公式:
式中η是液体粘滞系数, d 是小球直径, υ0 是小球在无限
宽广的粘滞液体中匀速下落时的速度( 收尾速
度) . ρ和σ分别表示小球和液体的密度, 由上式可求出液体粘滞系数. ( 1) 式是小球在无限广延的液体
中下落推导出来的, 在实际测量中, 液体总是盛在有器壁的容器里而不满足无限宽广条件, 故( 1) 式还需
引入修正系数, 于是粘度公式变
为
( 2)
式中D 为圆筒形容器的内径, h 表示容器内液体的高度. v 是小球在有限宽广的粘滞液体中匀速下落时
的速度, 由小球在容器中匀速下落的距离除以对应的下落的时间求出, 即v = L / t .
3 实验要求
设计的实验思路为采用合理操作方法, 选用合适的实验器材, 设计数据表格, 完成各项要求.
3. 1 设计实验求出小球在无限深液体中的收尾速度并求液体的粘度系数
图1 t—d/ h 图实验提示: t 与d/ h 成线性关系. 该实验可采用的方案: 向量筒中加入适量的液体, 求出小球匀速下落通过距离L 所
需的时间t 1. 当各量筒中液体高度为h2 , h3, h4 时, 重复以上操
作, 求出t 2, t3, t4, 根据t 1, t 2, t 3, t 4, 及h1 , h2, h3, h4 , 作图t—d /
h
图, 拟合直线与纵轴相交, 其截距为t , 则t 就是h→∞时, 即无
限深的液体中, 小球匀速下落通过距离L 所需要的时间t 值.
如图1 所示. 算出速度代入公式
可求出液体的粘度系数.
3. 2 设计实验求出小球在无限广液体中的收尾速度并求该液体的粘度系数
图2 t—d/ D 图
实验提示: t 与d/ D 成线性关系. 该实验可采用的方案: 实验中采用一组直径不同的圆管, 依次测出同一小球通过各
圆形管相同高度两刻线间所需的时间. 以t 作纵轴, d / D 作横
轴, 由图示法将测得的各实验数据点连成直线, 延长该直线与
纵轴相交, 其截距为t0 , t 0 就是当D→∞时, 即在横向无限广
的粘滞液体中, 小球匀速下落距离L 所需的时间t 值. 如图2
所示. 算出速度v 代入公式
可求出液体的粘度系
数.
3. 3 设计实验思路, 求小球在无限深广液体中的收尾速度可采用的设计思路: 在3. 2 的基础上依次改变筒内液体的高度, 根据t 与d/ h 成线性关系, 求出d/
h 为零时的t 值, 即为无限深广液体中t 0 值.
篇二:粘度法测分子量实验报告
实验二十一高聚物相对分子量的测定
一、实验目的
1、了解黏度法测定高聚物分子量的基本原理和分子。 2、测定聚乙二醇的黏均分子量。 3、掌握用乌贝路德黏度的方法。 4、用Origin或Excel处理实验数据
二、实验原理
分子量是表征化合物特征的基本参数之一。但高聚物分子量大小不一,参差不一,一般在10~10之间,所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。测定高聚分子量的方法很多,对线型高聚物,各方法适合用范围如下;端基分析〈3*10沸点升高,凝固点降低,等温蒸馏〈3*10渗透压10~10光散射10~10起离心沉降及扩散 10~10黏度法10~10
其中黏度发设备简单,操作方便,有相当好的实验精度,但黏度发不是测分子量的绝对方法,因为此法中所有的特征黏度与分子量的经验方程是要用其他方法来确定的,高聚物不同,溶剂不同,分子量范围不同,就要用不同的经验方程式。
高聚物在稀溶液中的黏度,主要反映了液体在流动是存在着内摩檫。在测高聚物溶液黏度求分子量时,常用到下面一些名词。
如果高聚物分子的分子量越