怎么测量粘度

粘度衡量的是液体对流动所表现的阻力。这种阻力也被称为液体的内部摩擦力。比如水和糖浆，水的流动相对自由，而糖浆的流动性则较差。由于糖浆对流动的阻力更强，所以它的粘度比水大。虽然可以用来测定粘度的方法有很多种，但最简单的可能是用透明容器盛装待测液体，再把一个球扔进去。

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理解粘度

1 确定粘度的定义。粘度衡量的是液体对流动所表现的阻力。^{[1]
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研究来源}粘度大的液体流速非常慢，比如蜂蜜。而粘度小的液体则流得很快，比如水。粘度的单位是帕斯卡•秒（Pa s）。^{[2]
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研究来源}
2 确定粘度的公式。这个实验会测量一个球体以及它通过液体的速度来计算粘度。粘度的公式是[2(p_s-p_l)ga²]/9v，其中p_s是球体的密度，p_l是液体的密度，g是重力加速度，a是球体半径，而v是球体的速度。^{[3]
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研究来源}
3 理解粘度公式中的变量。密度是物体单位体积的质量，用p表示。在本公式中，你得测量球体的密度p_s，以及它穿过的液体的密度p_l。球体的半径a可以用球面周长除以2π得出。重力加速度g是一个常量，取决于你所在星球的质量和半径。本题中，我们在地球上，所以g等于9.8m/s²。^{[4]
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研究来源}球体的速度v是在实验过程中计算出来的，它是物体单位时间内运动的距离，单位是米每秒（m/s）。

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测量粘度

{"smallUrl":"https:\/\/www.zenmeban.com\/images_en\/thumb\/f\/f4\/Measure-Viscosity-Step-4-Version-2.jpg\/v4-460px-Measure-Viscosity-Step-4-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.zenmeban.com\/images\/thumb\/f\/f4\/Measure-Viscosity-Step-4-Version-2.jpg\/v4-728px-Measure-Viscosity-Step-4-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1 为实验准备必要的材料。要计算液体的粘度，你得有一个球体、一个量筒、一把尺、一个秒表、待测液体、一个天平和一个计算器。^{[5]
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研究来源}这个实验的步骤很多，但只要按部就班地做，就能计算出任何液体的粘度。
- 实验用到的球可以小一点，大理石球或钢球都可以。确保它的直径不超过量筒直径的一半，这样把它扔进量筒时会比较方便。
- 量筒是一个塑料容器，侧面有刻度标记，可以测量体积。
- 你可以用手表代替秒表，但是用秒表测量会更加精确。
- 液体必须足够透明，让你可以看到大理石球穿过液体的过程。尽量测试不同流速的多种液体，看看它们的粘度有何区别。水、蜂蜜、玉米糖浆、食用油和牛奶等，都是你可以尝试的常见液体。
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- 把球体放在天平的一侧，测量它的质量。记下测得的数值，单位为克（g）。
- 用体积公式V= (4/3) x π x r³确定球体的体积，其中V是体积，π是常数3.14，而r是球体的半径。你可以测量球体正中的周长，用它除以2π来算出半径。
- 你还可以用量杯测量球体挤占的水的体积，得到球体体积。记录初始水位，把球放进水里，记录新的水位。用新水位减去初始水位，得到的数值就是球体的体积，单位是毫升（mL）。
- 用公式d=m/v计算密度。密度的单位是g/mL。
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- 测量液体的密度时，先称出空量筒的质量。把液体倒进量筒中，再次称量质量。用装有液体的量筒质量减去空量筒的质量，就得到了液体的质量，单位是克（g）。
- 要得到液体的体积，直接把液体倒入量筒，再用量筒侧面的刻度标记读出读数即可。记下体积数值，它的单位是毫升（mL）。
- 用公式d=m/v和你测量得到的数值，计算液体的密度，单位是g/mL。
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- 在量筒上比液位低大约2.5厘米的地方，画一个标记。
- 在量筒上距离底部大约2.5厘米的地方，画第二个标记。
- 测量两个标记之间的距离。把尺的零点对准底部标记，记录它到顶部标记的距离。
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- 使用这种方法时，粘度较小的液体测量起来会比较困难，因为启停秒表的时间难以准确把握。
- 重复这一步骤至少三次，计算三次的平均值。测量的次数越多，结果越准确。计算平均值时，把各次测量的结果相加，然后除以试验次数。
- 当球足够小，球体运动真的受到周围液体流动的粘滞，并且没有受到湍流的影响时，这种方法测得的结果最为准确。球还必须比容器小很多，这样落下时，球和侧壁之间的距离至少等于10倍的球体半径。
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- 把你测量的数值代入公式v=d/t中，算出球体的速度。
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研究来源}
- 比如，假设液体的密度是1.4 g/mL，球体密度是5 g/mL，球体的半径是0.002 m，而球体的速度是0.05 m/s。
- 代入到公式中：粘度 = [2(5 – 1.4)(9.8)(0.002)^2]/(9 x 0.05) = 0.00062784 Pa s