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粘度的测定实验报告.pdf

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---------------------------------精选公文范文-------------------------- 粘度的测定实验报 告 篇一：测量液体黏度实验报告 液体黏度的测量 物理学系 一、引言 黏滞性是指液体、气体和等离子体 内部阻碍其相对流动的一种特性。如果 在流动的流体中平行于流动方向将流体 分成流速不同的各层，则在任何相邻两 层的接触面上就有与面平行而与相对流 动方向相反的阻力或曳力存在。液体的 黏度在医学、生产、生活实践中都有非 常重要的意义。例如，许多心血管疾病 都与血液的黏度有关；石油在封闭的管 道中输送时，其输运特性与黏滞性密切 相关。本实验旨在学会使用毛细管和落 球法测定液体黏度的原理并了解分别适 用范围，掌握温度计、密度计、电子秒 表、螺旋测微器、游标卡尺的使用，并 ----------------精选公文范文----------------1 ---------------------------------精选公文范文-------------------------- 学会进行两种测量方法的误差分析。 二、实验原理 （一）落球法 当金属小圆球在黏性液体中下落 时，它受到3个力，重力mg、浮力 和粘滞阻力。如果液体无限深广，在下 落速度v较小下，粘滞阻力F有斯托克 斯公式 F=6π r是小球的半径；??称为液体的黏 度，其单位是Pa·s.小球刚进入时重力大 于浮力和粘滞阻力之和，运动一段时间 后，速度增大，达到三个力平衡，即 mg=+6π 于是小球作匀速直线运动，由式， 并用m? ? ld d3??,v?,r?代入上式，并因为6t2 待测液体不能满足无限深广的条 件，为满足实际条件而进行修正得 （??-?）g2dt1 ----------------精选公文范文----------------2 ---------------------------------精选公文范文-------------------------- ?? 18lDH 其中??为小球材料的密度，d为小球 直径，l为小球匀速下落的距离，t为小 球下落l距离所用的时间，D为容器内 径，H为液柱高度。（二）毛细管法 若细圆管半径为r，长度为L，细管 两端的压强差为?P，液体黏度为?，则其 流量Q可以由泊肃叶定律表示： ?r4?PQ? 8?L 由泊肃叶定律，再加上当毛细管沿 竖直位置放置时， 应考虑液体本身的重力作用。因此， 可以写出 ?r4V??t 8?L （5） 本实验所用的毛细管黏度计如图1 所示，实验时将一定量的液体注入右管， 用吸球将液体吸至左管。保持黏度计竖 直，然后让液体经毛细管流回右管。设 ----------------精选公文范文----------------3 ---------------------------------精选公文范文-------------------------- 左管液面在C处时，右管中液面在D处， 两液面高度差为H，CA间高度差为h1， BD间高度差为h2。因为液面在CA及 BD两部分中下降及上升的极其缓慢（管 泡半径远大于毛细管半径），液 体内摩檫损耗极小，故可近似作为 理想液体，且流速近似为零。设毛细管 内液体的流速为v，由伯努利方程可推得 ?r4?gH V??t 8?L （6） 由于实际情况下不易测量，本实验 采用比较测量法，即使用同一支毛细管 黏度计，测两种不同液体流过毛细管的 时间。测量时取相同的体积密度分别 为?1和?2的两种液体，分别测出两种液 体的液面从C降到A（体积为V）所需 的时间t1和t2，由于r、V、L都是定值， 因此可得下式 ??VV ?1?2 ----------------精选公文范文----------------4 ---------------------------------精选公文范文-------------------------- t1?1和t2?2（7）（7）中的两 式相比可得 ?2??1 ?2t2 ?1t1 （8） 式中?1和?2分别为两种不同液体的 黏度，若已知?1、?1和?2，只要测出t1 和t2就可求出第二种液体的黏度。这种 方法就叫做比较测量法。 三、实验装置及过程 （一）实验装置 1.落球法：落球法黏度测量仪1套 （包括铁架台，盛有蓖麻油的长试管和 铅垂线）；千分尺、游标卡尺各1把，电 子秒表1只（型号12003-1A），玻璃皿1 个；1m钢尺，盛有蓖麻油的量筒1个（内 悬温度计、密度计各1根）。2.毛细管 法：奥氏黏度计；分析纯无水乙醇、蒸 馏水；密度计、温度计、秒表；烧杯、 移液管、洗耳球；（二）实验过程 落球法：调节玻璃圆筒铅直。调整 ----------------精选