分享
分享赚钱 收藏 举报 版权申诉 / 9

类型预0国立高雄应用科技大学化学工程与材料工程系.doc

  • 上传人:weiwoduzun
  • 文档编号:1804481
  • 上传时间:2018-08-24
  • 格式:DOC
  • 页数:9
  • 大小:114KB
  • 配套讲稿:

    如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。

    特殊限制:

    部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。

    关 键  词:
    预0国立高雄应用科技大学化学工程与材料工程系.doc
    资源描述:

    1、國立高雄應用科技大學化學工程與材料工程系物化實驗題目:液體黏度測定實驗-預報指導教授:吳瑞泰教授姓名:歐書宏學號 :1100101225班級:四化材三乙組別:第四組目錄一、 原理二、 相關知識三、 儀器四、 藥品五、 實驗步驟六、 參考資料一、 原理根據卜瓦醉方程式簡化後得到 Ct ( 絕對黏度,C 黏度計常數, 液體密度,t 流體流經毛細管時間) ,利用奧士瓦黏度計測量標準液體(水)與被測量液體的時間 t0 與 t,並查得兩者的密度值,代入簡化式的比較式即可得到絕對黏度。二、相關知識 (甲乙丙)黏度(VISCOSITY ):為流體流動時在與流動方向相垂直的方向上產生單位速度梯度所受的剪應力。

    2、黏度是一個用來描述液體流動難易程度的物理量。定義:上面的邊界板以恆速向右運動,從而帶動下面的液體也向右運動。由於底板是靜止的,因此液體從上向下的運動速度逐漸減低,從而在液體內部存在剪切應力。對於黏度低的液體,這個切應力小,液體內部的摩擦小;對於黏度大的液體,這個切應力大,液體內部摩擦大。所以黏度定義為切應力與液體水平向右運動速度在 y 軸方向的變化梯度之比。本例中,如果液體水平向右運動速度的分布梯度如果是固定的,那麼液體的黏度與所受切應力成正比黏度 定義為流體承受剪應力時,剪應力與剪應變梯度(剪應變隨位置的變化率)的比值,數學表述為:式中: 為切應力, 為速度場在 方向的分量, 為與 垂直的方

    3、向坐標。黏度較高的物質,比較不容易流動;而黏度較低的物質,比較容易流動 1Pas = 10 泊 = 1000 m Pas 1cp = 1 m Pas黏滯力是流體受到剪應力變形或拉伸應力時所產生的阻力。在日常生活方面,黏滯像是黏稠度或流體內的摩擦力 。簡單地說,黏滯力越低(黏滯係數低)的流體,流動性越佳。黏滯力是黏性液體內部的一種流動阻力,並可能被認為是流體自身的摩擦。黏滯力主要來自分子間相互的吸引力。所有真正的流體(除超流體)有一定的抗壓力,因此有黏性。沒有阻力對抗剪切應力的流體被稱為理想流體或無粘流體。運動黏度運動黏度是動態黏度 除以液體的密度 ,通常用希臘字母 表示。,運動黏度是在重力影響

    4、下,衡量抵制液體流動的量。它的測量裝置通常被稱為毛細管黏度計基本上是底部有一個狹窄管的有刻度的筒。當兩種體積相同的液體放置在相同的毛細管中,並且可以在重力的影響下流動,那麼在流過管道時,黏性流體花費的時間比少黏性流體花費的時間要長。運動黏度的 SI 單位是平方米/秒。常見的運動黏度單位是平方厘米/秒。 1= 10,000 stokes= 1,000,000 centistokes1cm2s 1stokes 1 mm2s1 centistokes2它是慣性力與黏性力的比值,方便研究雷諾數。牛頓流體與非牛頓流體牛頓流體表觀黏度與剪切速率無關的流動特性的流體稱為牛頓流體。黏性定律是一個本構方程式,而

    5、不是一個自然法則。一種流體的行為符合牛頓定律,黏度 獨立於應力的成為牛頓流體。牛頓流體的流動曲線(剪切應力與剪切速率的關係曲線稱為流動曲線),是一條通過原點的直線。牛頓流體的黏度是直線的斜率。對於同一流體,在任何剪切速率下,黏度相同,與剪切速率無關。黏度不同的流體,斜率不同。非牛頓流體表觀黏度隨剪切速率而變化。它不再是物性常數,但它與牛頓黏度同因次。黏性定律是一個本構方程式,而不是一個自然法則。一種流體的行為符合牛頓定律,黏度 獨立於應力的成為牛頓流體。有許多明顯偏離牛頓定律的非牛頓流體,比如:切力變稀流體:流體隨黏度隨剪切速率增大而降低;觸變性流體:定溫下表觀黏度隨剪切持續時間而降低;震凝性

    6、流體:定溫下表觀黏度隨剪切持續時間而增大;賓漢流體:在低應力下表現為固體,在高應力下表現為黏性流體。即使是牛頓流體,黏度通常取決於其組成和溫度。氣體等可壓縮性流體,這取決於溫度,而隨壓力變化很慢。一些流體的黏度可能取決於其他因素。溶液黏度對於溶液(尤其是高分子溶液),常用到以下幾種黏度。 相對黏度(又稱黏度比)是溶液(或分散相)的黏度 與溶劑(或連續相)的黏度 0 之比,即: 增比黏度(又稱比黏度)是溶液(或分散相)的黏度 與溶劑(或連續相)的黏度 0 之差被溶劑(或連續相)黏度的 0 除得之商,即: 比濃黏度(又稱換算黏度或黏度數)是單位濃度的溶液(或分散相)的增比濃度,即: 1黏度與溫度的

    7、關係從日常經驗中,我們可以知道,粘度隨著溫度的變化而變化。一般來說,一種簡單液體的粘度隨溫度的升高而下降(反之亦然),隨著溫度的升高,液體中分子中運動的平均速度增大,與臨近分子的接觸時間變短。加熱時,液體更易流動,氣體變稠。氣體的粘度隨溫度的升高而增大,且粘度正比於溫度的平方根。這是由於在更高的溫度下,增大了分子間碰撞的頻率。因為氣體中的分子大部分時間是在空間自由運動,任何增加一個分子與另一個分子接觸時間的因素,都會降低分子作為一個整體參與協調運動的能力。此外,氣體與液體的粘度溫度變化的規律完全相反,氣體的粘度隨溫度升高而增大,因為氣體的黏性是由於動量傳遞所致,當溫度升高時,分子的熱運動加劇,

    8、動量增大,流層間的內摩擦加劇,所以黏度增大。而液體的黏性來自分子重力,溫度升高,分子間的距離加大,分子重力減小,內摩擦減弱,所以粘度減小。黏度與壓力的關係氣體黏度與壓力的關係氣體的粘度隨壓力的增大而增大,粘度與壓力的關係可由公式()求得。液體黏度與壓力的關係液體粘度隨壓力的增加而增大,但遠不如氣體的粘度與壓力的關係之密切。黏度計毛細管式黏度計此方法是使用如圖所示的奧十瓦黏度計來測量液體的黏度,黏度計內有毛細管,故又稱毛細管法。藉由測量定體積的液體通過已知長度及半徑之毛細管所需的時間,代入卜瓦醉方程式(Poiseuilles equation)計算可得該液體的黏度,方程式: 旋轉式黏度計 常見的

    9、旋轉式黏度計是錐板式黏度計(下圖) 。它主要包括一塊平板和一塊錐板。電動機經變速齒輪帶動平板恆速旋轉依靠毛細管作用使被測樣品保持在兩板之間並藉樣品分子間的摩擦力而帶動錐板旋轉。在扭矩檢測器內的扭簧的作用下錐板旋轉一定角度後不再轉動。此時扭簧所施加的扭矩與被測樣品的分子內部摩擦力(即黏度) 有關 樣品黏度越大扭矩越大。扭矩檢測器內設有一個可變電容器其動片隨著錐板轉動從而改變本身的電容數值。這一電容變化反映出的扭簧扭矩即為被測樣品的黏度由儀錶顯示出來。 振動式黏度計這種黏度計的工作原理是處於流體內的物體振動時會受到流體的阻礙作用此作用的大小與流體的黏度有關。常用的振動式黏度計有超聲波黏度計其探測器

    10、內有一個彈片。在受脈衝電流激勵時彈片產生超聲波範圍的機械振動。當彈片浸在被測樣品中時彈片的振幅與樣品的黏度和密度有關。在已知密度的情況下可從測出的振幅數據 求得黏度數值。影響黏度的因素: 液體本性:分子間距離愈遠,作用力愈小,黏度愈低。 濃度:濃度愈大,黏度愈大。 溫度:溫度愈高,液體黏度愈小,但氣體時,溫度愈高則黏度愈增。三、 儀器奧士瓦黏度計、恆溫水槽、安全吸球、刻度吸量管、碼錶、比重瓶。四、藥品丙酮、蒸餾水、乙醇。五、實驗步驟1.恆溫水槽先充滿水,啟動電源,並將恆溫水槽設定好溫度(首先是 20)。2.配製待測液所需的濃度,清潔奧士瓦黏度計。3.黏度測定:(1)用刻度吸量管吸取定量(10m

    11、l) 的蒸餾水注入奧士瓦黏度計內。(2)將奧士瓦黏度計置入恆溫水槽內(溫度設定在 20+0.1),恆溫水槽水面必須高於上標線(A)。(3)放置約 5 分鐘,讓黏度計的溫度達平衡後,並用安全吸球徐徐吸上液體至上標線(A) 上方數 mm 高度止。(4)移去安全吸球,液體因重力向下流動,用碼錶準確的測定液面通過上下兩標線間(A、B 間)所需的時間,並記錄之。(5)不更換蒸餾水重覆步驟(3) 、(4)操作 1 次,求平均值。(6)倒出蒸餾水,吹乾黏度計之後,注入 10ml 的 10%、20%.95%乙醇溶液並測量之。(7)更改恆溫槽溫度為 25、30、35、40,重新測量蒸餾水及乙醇溶液。(測量較低溫

    12、度的,可用冰塊降溫)。(8)計算各溫度時,試液的絕對黏度: = 0(水)( t/ 0t0),水的絕對黏度及密度 0 可查文獻,液體密度 可以作密度實驗獲得也可查文獻。(9)將測得的乙醇黏度與文獻值作比較,並計算誤差。4.可測量其他化合物的溶液,並將測得的結果記錄之。密度測定:1.洗淨比重瓶,再用丙酮沖洗,然後用吹風機吹乾使充分乾燥之,精稱空瓶(連蓋子 )重量為 P(精稱之至 0.1mg)。2.將恆溫槽的水溫調整到欲測定之溫度(T0.1)。 3.在比重瓶內放滿蒸餾水,然後蓋上蓋子,將比重瓶放入恆溫槽中恆溫。4.等比重瓶溫度穩定之後從恆溫槽中取出比重瓶,擦乾比重瓶外部的水,精稱其重量為 W(精稱之

    13、至 0.1mg),此 W 減去空瓶重量 P,即 W-P 為瓶內蒸餾水的重量。5.在比重瓶中放滿乙醇試液,重覆步驟 23,依同樣方法精稱其重量 S,此 S 減去空瓶重量 P,即 S-P 為瓶內液體試樣的重量。6.計算液體試樣的視比重 t/t。B=視比重(t/t)=(S-P)/(W-P)7.將視比重(t/t)換算為真實比重 t/t。A=B+(da/dw)(1-B) 註:d a 乾燥空氣的密度8.計算液體密度。d(物質, t)=A t/t d(水,t)9.再用相同方法測定其他溫度的密度。10.配製不同濃度的乙醇溶液,測定不同溫度時的密度。六、參考資料http:/zh.wikipedia.org/zh

    14、-tw/%E9%BB%8F%E5%BA%A6-甲http:/psdn.pidc.org.tw/ike/doclib/2004/2004doclib/2004ike32-0/2004ike32-0-307.asp-乙http:/content.edu.tw/vocation/food_production/tn_ag/unit/chapter2.htm-丙http:/.tw/imgres?sa=X&tbm=isch&tbnid=Ad4qZwl4rHePtM:&imgrefurl=http:/.tw/search%3Fkeyword%3D%25E5%25A5%25A7%25E5%25A3%25AB%25E7%2593%25A6%25E9%25BB%258F%25E5%25BA%25A6%25E8%25A8%2588&docid=xOgbHqWT7tCVtM&imgurl=http:/.tw/images/small/6539.png&w=185&h=293&ei=x262UoS_C4OBkQXgq4HgAg&zoom=1&biw=1280&bih=575&iact=rc&page=2&tbnh=138&tbnw=90&start=26&ndsp=37&ved=1t:429,r:56,s:0,i:252&tx=56&ty=115-丁

    展开阅读全文
    提示  道客多多所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:预0国立高雄应用科技大学化学工程与材料工程系.doc
    链接地址:https://www.docduoduo.com/p-1804481.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    道客多多用户QQ群:832276834  微博官方号:道客多多官方   知乎号:道客多多

    Copyright© 2025 道客多多 docduoduo.com 网站版权所有世界地图

    经营许可证编号:粤ICP备2021046453号    营业执照商标

    1.png 2.png 3.png 4.png 5.png 6.png 7.png 8.png 9.png 10.png



    收起
    展开