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：=gR22(s-L)2V1+23Lr1-32CwLr(lnR1R2-1)(lgR1R2-1) （1）R1:容器半筒内径R2：落针外半径，V：落针收尾速度，g:重力加速度，s：针的有效密度，L：液体密度，：液体黏度，其中壁和针长的修正系数为：Cw=1-2.04k+2.09k3-0.95k5 (k=R1R2) （2）Lr=(L-2R2)/2R2 （3）在实际情况下，（1）式可简化，并考虑到V=L/T，（1）式可改写为：=gR22Ts-L2L(1+23Lr)(lgR1R2-R12-R22R12+R22) （4）在变温条件下，还必须考虑到液体的密度随温度的改变L=0/1+(t-t0) （5）可用实验方法确定，大约=0.9310-3/t0=20，t为测试时的温度。这样，将（5）代入（1），即可计算。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“”或“”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），按键显示修改参数，第一次显示落针的有效密度，第二次按键显示蓖麻油的有效密度，第三次按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331634.4822260950针的直径4mm32644.4022260950长度185mm33662.8382260950质量0.016kg34663.3622260950有效密度2260kg/m3