一．实验目的
1. 掌握测定液体粘度的原理和方法。
鼓风式冷却塔
2. 学会使用奥氏粘度计（Ostwald ）测定乙醇水溶液的粘度。 二．实验原理粘度是流体分子在流动时内摩擦情况的反映，是流体的一项重要性质，其大小用粘度系数η（亦称粘度）来度量。测定液体粘度的仪器和方法，主要可分为三类： 毛细管粘度计——由液体在毛细管里的流出时间计算粘度。 落球粘度计——由圆球在液体里的下落速度计算粘度。
扭力粘度计——由一转动物体在粘滞液体中所受的阻力求算粘度。
在测定低粘度液体及高分子物质的粘度时，以使用毛细管粘度计较为方便。液体在毛细管粘度计中因重力作用而流出时，服从以下泊塞叶（Poiseull ）公式：
8r t p
lv
η
π4
=
管道防爬刺式中：η为液体的粘度，单位为Pa·s(N·m -2·s)；p 为液体的压强；为毛细管长度；r 为毛细管半径；t 为流出时间；V 为流经毛细管的液体体积。对于某一支指定的粘度计而言，可写为：
2
t
At p
η=
式中：A 为毛细管常数。
奥氏（Ostwald ）粘度计 乌氏（Ubbelohde ）粘度计
乌氏（Ubbelohde ）粘度计和奥氏（Ostwald ）粘度计就是根据泊塞叶（Poiseull ）公式而设计的两种测定粘度的仪器，如图所示。奥氏粘度计适用于粘度低于10 Pa·s 的液体；乌氏粘度计可测量粘度在1~100 Pa·s 范围的液体。在测定高分子溶液时，常用乌氏粘度计，其特点是可在粘度计里将溶液逐渐稀释，特别适用于测定不同浓度溶液的粘度。本实验采用奥氏粘度计，它与乌氏粘度计的原理一样，都是毛细管法，测量时取一定体积（即管中记号a 和b 之间）的液体，测定它在自身重力作用下流过毛细管所需的时间t 。先利用粘度已知的液体（一般取水）测定毛细管常数A 。具体方法是：在不同温度下用同一支粘度计测定水的粘度，水在不同温度下的粘度数据可查本实验的附录部分。以ηt/p 对t 2作图，得一直线，由直线的斜率求出毛细管常数A 的值。然后在一定温度下对被测液体进行测定，便可求得该温度下被测液体的粘度。 由实验直接来测定液体的绝对粘度是困难的，而测定液体对标准液体（如水）的相对粘度是简单实用的。在已知标准液体的绝对粘度时，即可算出被测液体的绝对粘度。设两种液体在本身重力作用下分别流经同一毛细管，且流出的体积相等，则：
11
22
88r p t lv
第一语音r p t lv
ηη414
2π=
π=
p=hg ρ，这里，h 为推动液体流动的液位差；ρ为液体密度；g 为重力加速度。如果每次取用式样的体积一定，则可保持h 在实验中的情况相同，因此可得：
111
222
t t ηρηρ=
已知标准液体的粘度和它们的密度，则可得到被测液体的粘度。本实验是以纯水为标准液体，用奥氏粘度计测定指定温度下液体（20%乙醇）的粘度。
三．仪器和试剂
1. 仪器
（1）奥氏粘度计1只 （2）玻璃缸恒温槽1套 （3）10 mL 移液管1支 （4）秒表1只 （5）吸球1只 （6）50 mL 烧杯2只 2. 试剂
（1）蒸馏水 （2）乙醇水溶液
四．实验步骤
（1） 取一只干燥、洁净的奥氏粘度计，用移液管由A 管向粘度计加入20%乙醇水溶
液10 mL 。将粘度计置于恒温槽内，使球1完全浸没在恒温水中，并要求粘度计严格保持垂直位置。在指定温度下恒温15 min 。
（2） 用吸球由B 管将溶液吸至球1并使液体超过以上刻度，再移去吸球，让溶液在
自身重力的作用下自由流出。当液面到达刻度a 时，秒表开始计时。当液面降至刻度b 时，再停秒表，测得刻度a, b 之间的溶液流经毛细管的时间。反复操作三次，取平均值，即为流出时间t 。
（3）从恒温槽中取出粘度计，用蒸馏水将粘度计洗涤干净。用移液管由A 管向粘度计
中加入蒸馏水10 mL 。按上述方法测定此温度下蒸馏水的流出时间。
（4） 对蒸馏水在不同温度下进行粘度的测定。为此，调节恒温槽的温度至一系列任意
指定温度（例如30.0 °C ，35.0 °C ，40.0 °C ，45.0 °C ），按步骤（3）再测定4个数据。
注意事项：
（1） 粘度计是由玻璃吹制而成，使用时要特别细心；
（2） 粘度计放置时，一定要使毛细管保持垂直；
（3） 测定前需用蒸馏水洗净粘度计，再用被测液体洗涤三次后方可进行实验；
（4） 实验过程中，恒温槽的温度要保持恒定。加入样品后待恒温才能进行测定。
五．数据记录与处理
1.数据记录
室温：_______________ 大气压力：_________________
校正平台表1 实验记录表ntest
2.数据处理
求算20%乙醇水溶液在指定温度下的粘度。
六．思考题
1．液体的粘度与温度的关系如何？
2．为什么使用奥氏粘度计时，加入的被测溶液与标准物（蒸馏水）的体积应相同？
3．为什么测定粘度时要保持温度恒定？
4．为什么粘度计在恒温槽中要竖直放置？
附录一不同温度下水的密度和粘度
附表1 不同温度下水的密度
t//(kg-3) t//(kg-3)
0 999.87 45 990.25
消防稳压系统
3.98 1000.00 50 988.07
5 999.99 55 985.73
10 999.73 60 983.24
15 999.13 65 980.59
18 998.62 70 977.81
20 998.23 75 974.89
25 997.07 80 971.83
30 995.67 85 968.65
35 994.06 90 965.34
38 992.99 95 961.92
40 992.24 100 958.38
附表2 不同温度下水的粘度（单位：mPa·s）
温
度
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
t/
0 1.787 1.728 1.671 1.618 1.567 1.519 1.472 1.428 1.386 1.346
10 1.307 1.271 1.235 1.202 1.169 1.139 1.109 1.081 1.053 1.027
20 1.002 0.9779 0.9548 0.93250.91110.89040.87050.8513 0.8327 0.8148
30 0.7975 0.7808 0.7647 0.74910.73400.71940.70520.6915 0.6783 0.6654
40 0.6529 0.6408 0.6291 0.61780.60670.59600.58560.5755 0.5656 0.5561
附录二金雀牌SJ9-2型石英液晶电子秒表的使用
石英液晶精密计时计（简称为电子秒表）可以计时，也可以作为秒表使用。
其面板如下图所示，其中各按钮的作用如下：
S1：启动、停止调整，
S2：功能转换，
S3：选择，
S4：分段、设置、复零。
（1）复零：在秒表走动时（显示在不断改变）按S1显示不改变，再按S4就可以复零。
（2）显示连续时间的中间读数：秒表复零后按S1就可以启动，以后每次读数只要按S4使显示不变，读数后再按S4，使继续走动，这样，秒表记录的是连续的时间。
（3）记录累积时间：秒表复零以后，每次都用S1启动与中止显示，这样记录的是每次秒表走动的累积时间。
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