南昌大学实验报告-粘滞系数
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一、实验目的1. 了解粘滞系数的概念及其在工程和科学领域中的应用。
2. 掌握测量液体粘滞系数的实验原理和方法。
3. 熟悉奥氏粘度计的使用方法,提高实验操作技能。
二、实验原理粘滞系数是表征液体粘滞性的物理量,其大小与液体的性质和温度有关。
在实验中,我们采用奥氏粘度计测定液体的粘滞系数,其原理基于斯托克斯公式。
当小球在液体中做匀速运动时,受到的粘滞阻力与重力、浮力达到平衡。
根据斯托克斯公式,小球所受到的粘滞阻力F为:F = 6πηrv其中,η为液体的粘滞系数,r为小球的半径,v为小球的速度。
实验中,通过测量小球在液体中下落的时间,可以计算出粘滞系数。
根据斯托克斯公式,小球达到收尾速度v0时的速度v0为:v0 = √(2gr/9η)其中,g为重力加速度,L为小球下落的距离,t为小球下落的时间。
三、实验仪器1. 奥氏粘度计2. 铁架3. 秒表4. 温度计5. 小球6. 液体(实验用)四、实验步骤1. 将奥氏粘度计固定在铁架上,调整至水平状态。
2. 将待测液体倒入粘度计的筒中,注意液体的高度不要超过筒的最大刻度。
3. 将小球放入筒中,用秒表测量小球从筒底到筒顶所需的时间t。
4. 记录实验温度,并计算粘滞系数η。
五、数据处理1. 根据实验数据,计算小球下落的平均速度v = L/t。
2. 根据斯托克斯公式,计算粘滞系数η = 2grv0/9。
六、实验结果与分析1. 通过实验,测量得到小球下落的平均速度v和实验温度。
2. 根据斯托克斯公式,计算出粘滞系数η。
3. 对实验数据进行误差分析,讨论实验结果与理论值之间的差异。
七、实验结论1. 通过本次实验,我们掌握了测量液体粘滞系数的原理和方法。
2. 奥氏粘度计是一种常用的测量液体粘滞系数的仪器,具有操作简便、测量精度高等优点。
3. 在实验过程中,我们注意了实验操作规范,保证了实验结果的准确性。
八、实验心得1. 在实验过程中,我们要严格遵守实验操作规程,确保实验安全。
粘滞系数实验报告
实验目的:测定不同液体的粘滞系数,了解粘滞现象对流体运动的影响。
实验原理:粘滞系数(η)是衡量流体内部粘滞阻力大小的物理量。
根据牛顿第二定律和斯托克斯定律,流体粘滞系数可通过粘滞实验进行测定。
斯托克斯定律适用于介质为稀薄、粘滞系数不随温度和流速改变的情况,即呈牛顿流体的情况。
实验器材:粘度计、容器、不同液体样品、计时器。
实验步骤:
1. 在容器中加入待测液体,注意避免气泡的产生。
2. 将粘度计的毛细管完全浸入液体中。
3. 用计时器记录流体从A点到B点的通过时间τ。
4. 测量不同液体的通过时间,每种液体至少测量5次,取平均值。
实验数据处理:
1. 根据斯托克斯定律,计算粘滞系数的表达式为:η =
(ρgτd^2)/(18L) ,其中ρ为液体的密度,g为重力加速度,d为粘度计的直径,L为毛细管的长度。
2. 将实验得到的数据代入公式中计算粘滞系数,并计算各组数据的平均值。
实验结果和讨论:
根据实验数据计算得到的粘滞系数可以与文献中给出的数值进
行对比,判断实验结果的准确性。
同时,可以比较不同液体的粘滞系数大小,分析各液体分子间相互作用力的差异对粘滞现象的影响。
实验结论:
通过粘滞实验测得不同液体的粘滞系数,比较了液体粘滞特性的差异,进一步了解流体运动中的粘滞现象。
一、实验目的1. 了解粘滞系数的概念及其测量方法;2. 熟悉落球法测量粘滞系数的原理和步骤;3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理粘滞系数是表征流体粘滞性的物理量,其定义为单位面积上流体分子间相互作用的力与速度梯度的比值。
本实验采用落球法测量粘滞系数,其原理如下:当小球在无限宽广的液体中以速度v运动时,受到三个力的作用:重力mg、液体浮力f和粘滞阻力F。
根据斯托克斯公式,粘滞阻力F=6πηrv,其中η为液体的粘滞系数,r为小球半径,v为小球速度。
当小球在液体中竖直下落时,受到三个力的作用,方向如图1所示。
起初,重力大于浮力和粘滞阻力之和,小球向下加速运动;随着速度的增加,粘滞阻力逐渐增大,合力逐渐减小。
当合力为零时,小球以匀速直线运动,此时速度称为收尾速度v0。
图1:小球在液体中下落受力示意图根据斯托克斯公式和牛顿第二定律,可得:mg - f - F = mamg - 4/3πr³ρg - 6πηrv0 = m(v0/a)其中,ρ为液体密度,a为小球加速度。
由于小球在达到收尾速度后做匀速运动,故a=0,代入上式可得:mg - 4/3πr³ρg - 6πηrv0 = 0整理可得:η = (m - 4/3πr³ρ) / (6πrv0)通过测量小球在液体中的收尾速度v0、小球半径r、液体密度ρ和重力加速度g,即可计算出液体的粘滞系数η。
三、实验仪器与材料1. 落球法粘滞系数测定装置;2. 小球(半径已知);3. 液体(待测粘滞系数);4. 秒表;5. 刻度尺;6. 天平;7. 计算器。
四、实验步骤1. 准备实验装置,将液体倒入玻璃圆筒中,确保液面平稳;2. 将小球悬挂在装置的支架上,使其自由下落;3. 观察小球在液体中的运动状态,当小球达到收尾速度时,用秒表记录通过某一段距离L所用时间t;4. 重复步骤3,至少测量3次,取平均值;5. 测量小球半径r和液体密度ρ;6. 根据实验数据,代入公式η = (m - 4/3πr³ρ) / (6πrv0)计算液体的粘滞系数。
测粘滞系数实验报告实验报告:测粘滞系数引言:粘滞是液体的一种特性,它是指液体流动阻力的大小。
粘滞系数是描述液体粘滞性质的物理量,它越大,表示液体越黏稠;它越小,表示液体越流动性好。
测量粘滞系数对于了解液体的流动特性和性质具有重要意义。
本实验通过韩涅管法测定液体的粘滞系数,并探究影响粘滞系数的因素。
实验目的:1. 学习韩涅管测粘滞系数的原理和方法。
2. 探究黏度计常数与所测粘滞系数的关系。
3. 探究温度对粘滞系数的影响。
实验仪器和材料:1. 韩涅管黏度计2. 水浴锅3. 温度计4. 水桶5. 实验管6. 水7. 甘油8. 高粘度液体(如稠油或玻璃胶)实验原理:韩涅管法是测定流体粘度的一种常用方法,其原理是利用单位长度细管的流体流动阻力来推测整个流体的粘度。
根据流量方程和托球测量法则,可以得到测定粘滞系数的公式:η= (ρ×g×(d^2 - D^2)×t)/(4×V)其中,η为粘滞系数,单位为贝克尔(Be),ρ为流体密度,g为重力加速度,d 为细管内径,D为细管外径,t为测量时间,V为托球的体积。
实验步骤:1. 在韩涅管黏度计上装上细管和托球。
2. 用水桶将韩涅管浸入水中,并放入水浴锅中进行加热,使水温保持在一定的范围内。
3. 待水温稳定后,用温度计测量水温,并记录下来。
4. 用实验管量取一定量的液体(如水或甘油)。
5. 将实验管中的液体缓慢倒入韩涅管中,并立即启动计时器。
6. 观察托球的下沉过程,当托球下沉一定距离后,停止计时器。
7. 记录下托球下沉所用的时间,然后倒出韩涅管内的液体。
8. 重复上述步骤3-7,进行多次实验,并分别记录下所测得的时间和水温。
实验结果:根据实验中所测得的时间和水温数据,可以计算得到粘滞系数的数值。
根据公式计算出多组数据的粘滞系数,并计算出平均值和标准差。
实验讨论:1. 分析不同温度下粘滞系数的变化趋势,探讨温度对粘滞系数的影响。
南昌大学物理实验报告学生姓名:李淑万学号: 5502211037 专业班级:应用物理111 班级编号: S008 试验时间: 13时第 11 周星期 1 座位号:教师编号:成绩:一实验目的1 了解用斯托克斯公式测定液体粘滞系数的原理,掌握其使用条件2 学习用落球法则测定液体的粘滞系数二实验仪器落球法粘滞系数测量仪、小钢球、蓖麻油、米尺、千分尺、游标卡尺、液体密度计、电子分析天平、温度计、比重瓶三实验原理如图所示:当一金属小球在粘性液体中下落时(如图1)它受到三个铅直方向的力:竖直向下的重力(mg)、液体作用于小球的浮力( f )、与小球运动方向相反的粘滞阻力( F )(如图1)如果液体无限深广,在小球下落速度v较小情况下,有:(1)式(1)称为斯托克丝公式,其是小球的半径;为液体的粘度—粘滞系数,其单位是Pa s。
斯托克斯定律成立的条件有以下5个方面:1)媒质的不均一性与球体的大小相比是很小的;2)球体仿佛是在一望无涯的媒质中下降;3)球体是光滑且刚性的;4)媒质不会在球面上滑过;5)球体运动很慢,故运动时所遇的阻力系由媒质的粘滞性所致,而不是因球体运动所推向前行的媒质的惯性所产生。
小球开始下落时,由于速度尚小,所以阻力也不大;但随着下落速度的增大,阻力也随之增大。
最后,三个力达到平衡,即:(2)由上式可得:(3),那么小球的质量可写为,其中为小球材料的密度。
小球下落的速度为,其式(3)中得:(4)实际上,在实验中,待测液体必须盛于容器中,故不能满足无限深广的条件,实验证明,若小球沿筒的中心轴线下降,式(4)须做如下修正,方能符合实际情况:(5)其中D为容器内径,H为液柱高度。
四数据处理。
一、实验目的1. 理解粘滞系数的概念及其在流体力学中的应用。
2. 掌握用落球法测定液体粘滞系数的原理和方法。
3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理粘滞系数(η)是表征流体粘滞性的物理量,其数值越大,表示流体粘滞性越强。
落球法是一种常用的测量液体粘滞系数的方法,其原理如下:当一球形物体在液体中匀速下落时,物体所受的粘滞阻力F与物体运动速度v、半径r以及液体的粘滞系数η有关,具体关系为:F = 6πηrv其中,ρ为液体的密度。
当物体在液体中匀速下落时,物体所受的粘滞阻力与重力mg、浮力f相等,即:F = mg - f将上述两个等式联立,得到:6πηrv = mg - f由阿基米德原理,物体所受浮力f为:f = ρvg其中,v为物体体积。
将f代入上述等式,得到:6πηrv = mg - ρvg整理得:η = (mg - ρvg) / (6πrv)根据斯托克斯公式,当r >> d(d为特征长度,如毛细管直径、球直径等)时,物体所受的粘滞阻力F与物体运动速度v、半径r及液体粘滞系数η的关系为:F = 6πηrv将斯托克斯公式代入上述等式,得到:η = (mg - ρvg) / (6πrv) = (mg - ρvg) / (6πr^2)整理得:η = (mg - ρvg) / (6πr^2)三、实验仪器与材料1. 落球法实验装置:包括玻璃圆筒、钢球、秒表、螺旋测微器等。
2. 液体:待测液体(如食用油、洗洁精、洗衣液等)。
3. 温度计:用于测量液体温度。
四、实验步骤1. 将待测液体倒入玻璃圆筒中,记录液体高度h。
2. 使用螺旋测微器测量钢球的直径d,并计算钢球的半径r = d/2。
3. 将钢球轻轻放入液体中,开始计时,记录钢球通过液体高度h所需时间t。
4. 重复上述步骤多次,记录不同高度下的时间t。
5. 计算钢球通过液体高度h的平均速度v = h/t。
6. 根据斯托克斯公式,计算液体的粘滞系数η。
粘滞系数的测定实验报告一、引言粘滞系数是流体力学中的一个重要参数,它描述了流体流动时的黏性特性。
粘滞系数的测定对于研究流体的性质以及流体力学现象有着重要的意义。
本实验旨在通过测定不同流体的流动速度和施加的力的关系,来确定流体的粘滞系数。
二、实验装置与原理实验所需的装置主要包括流体槽、流体注射器、流速计和测力计。
实验中使用的流体为水和甘油。
流体槽中设置了流速计,可以测量流体的流动速度。
测力计用于测量施加在流体上的力。
根据流体力学的基本原理,流体的粘滞系数可以通过测量流体流动速度和施加的力来确定。
当流体在流体槽中流动时,流速计会测出流体的流动速度,测力计会测量施加在流体上的力。
通过改变流体注射器的开度,可以调节流体的流动速度。
三、实验步骤及数据处理1. 准备工作:将流体槽放在水平台面上,调整好流速计的位置,并将测力计固定在流体槽的一侧;2. 清洗流体槽:用适量的水清洗流体槽,确保流体槽内干净无杂质;3. 测量流体粘滞系数:首先将流体槽注满水,调整流体注射器的开度,使得流动速度适中。
然后记录下流动速度和施加的力,记录多组数据以提高准确性。
重复以上步骤,将流体槽注满甘油,测量不同浓度的甘油的流动速度和施加的力;4. 数据处理:根据测得的流动速度和施加的力,计算出不同流体的粘滞系数。
使用适当的公式,根据测得的力和流动速度的关系,绘制出力与速度的曲线。
根据数据曲线的斜率,可以得到流体的粘滞系数。
四、结果与讨论经过实验测量和数据处理,得到了水和甘油的粘滞系数。
根据实验数据计算得到的粘滞系数与理论值相比较,结果表明实验测量值与理论值基本吻合。
这说明实验测定粘滞系数的方法是可靠有效的。
通过实验我们还可以观察到不同流体的粘滞性质不同。
水的粘滞系数较小,流动性较好,而甘油的粘滞系数较大,流动性较差。
这与我们平时的观察和经验是相符合的。
实验中可能存在的误差主要来自于仪器的精度以及实验环境的影响。
为了减小误差,我们在实验中尽量保持流体槽的水平,确保测量的准确性。
测量粘滞系数实验报告测量粘滞系数实验报告引言:粘滞系数是描述流体内部阻力大小的物理量,也是流体力学中的重要参数。
本实验旨在通过测量流体在不同条件下的流动速度和应力,来计算流体的粘滞系数,进一步了解流体的性质和行为。
实验设备和材料:1. 测量粘滞系数的装置:包括流体容器、流体流动管道、流体流动控制装置和压力传感器等。
2. 流体:本实验采用了水和植物油两种常见的液体。
实验原理:粘滞系数的测量可以通过流体的黏度和流动速度之间的关系来实现。
根据牛顿流体力学的基本原理,流体内部的剪切应力与流体的黏度成正比,而与流动速度成线性关系。
因此,通过测量流体在不同条件下的流动速度和流体内部的剪切应力,可以计算出流体的粘滞系数。
实验步骤:1. 准备工作:确保实验设备的清洁和正常运行,检查流体的温度和压力等参数。
2. 流体流动控制:调整流体流动控制装置,使流体在流动管道中保持稳定的流动状态。
根据实验要求,选择合适的流速。
3. 流体流动速度测量:使用流速计或其他合适的测量装置,测量流体在流动管道中的速度。
记录测量结果。
4. 流体剪切应力测量:使用压力传感器等装置,测量流体内部的剪切应力。
根据测量结果,计算出流体的剪切应力。
5. 粘滞系数计算:根据实验数据和已知的流体性质参数,使用适当的公式或计算方法,计算出流体的粘滞系数。
实验结果与讨论:根据实验数据,我们可以得到不同条件下流体的流动速度和剪切应力的关系。
通过计算,我们可以得到流体的粘滞系数。
在本实验中,我们选择了水和植物油作为流体,分别进行了实验测量。
根据实验结果,我们发现水的粘滞系数较小,而植物油的粘滞系数较大。
这与我们平时的观察和经验相符。
水的流动速度较快,黏度较低,所以粘滞系数较小;而植物油的流动速度较慢,黏度较高,所以粘滞系数较大。
实验中可能存在的误差主要来自于实验设备的精度和测量方法的误差。
为了减小误差,我们在实验过程中尽量保持设备的稳定和准确性,并且进行多次测量取平均值。
黏滞系数的测定实验报告 PDF一、实验目的1.了解黏滞力的实际意义;2.理解黏滞系数的定义及计算原理;3.学会用 Ostwald 粘度计进行黏滞系数的测定;4.掌握黏滞系数与温度的关系及表现形式。
二、实验原理在流体运动时,因为分子间有相互作用力,所以流体受到的阻力就比较大。
这种阻力常常称为黏滞力。
黏滞力随着流体的运动速度增大而增大,受温度影响甚大。
黏滞系数的意义是在温度不变、流体的压强和密度不变的情况下,液体流动过程中单位时间内单位面积受到的切向力除以切向速度。
黏滞系数的计算是通过 Ostwald 粘度计进行的。
Ostwald 粘度计把黏滞系数的测定转换为对粘度的测定。
它是一种玻璃仪器,主要包括两部分:上部为液体的贮存器,下部为液体粘度容器。
通过黏度容器中液面上下降的时间,可以计算出粘度值。
它的原理是为了消除粘度容器标度常数的影响,即用半径一定的毛细管计算黏滞力大小,它的式子为:η= 2πr(ρ1-ρ2)g/t式中:η——液体的动力粘度;r——毛细管的半径;ρ1——毛细管内液体的密度;g——重力加速度;t——初始液位下降到一定高度的时间。
黏滞系数与温度的关系一般符合 Arrhenius 公式:lnη=lnA-Ea/RTA——为预指数;Ea——为活化能;R——热力学常数;T——温度。
三、实验步骤1.将标准物质(如水)加热至所需要的温度,并将粘度计深入到液体中,控制液位。
2.将时间计时,当上下液面经过一定高度时开始计时。
3.每测一次,都要将粘度计外清洗干净,控制温度一致。
4.做三组数据。
四、数据处理及分析1.取出实验中的粘度计,记录每一次的读数。
2.绘出测定数据变化图,由图中得出黏度粘系数与温度的关系并加以分析。
五、实验结果分析本次实验在三组数据内保持温度一致的情况下,每次测定的读数都基本一致,说明实验得到的结果较为准确。
黏滞系数与温度的关系,大体可以符合 Arrhenius 公式,从而在一定温度范围内可以用 Arrhenius 线性函数来描述。
黏滞系数的测定实验报告.doc实验名称:黏滞系数的测定实验目的:了解液体黏滞系数的概念、测定方法和影响因素,掌握测定黏滞系数的实验方法。
实验原理:黏滞力是指单位面积上单位时间内液体流动所产生的摩擦力,也可定义为单位面积上单位时间内单位速度梯度所产生的剪切应力。
此处考虑的是牛顿流体,其内部的黏滞力与剪切速度成正比,即有牛顿定律:$F=\eta\frac{dv}{dx}$,其中,$F$为黏滞力,$\eta$为液体黏滞系数,$\frac{dv}{dx}$为单位长度下速度梯度。
实验设备:黏度计、计时器、温度计、水槽、标准粘度液实验步骤:1.设置相应的水温。
2.吸取一定量的标准粘度液。
3.将黏度计插入标准粘度液中,同时开启计时器和温度计。
4.记录相应的时间, 并测量相应的温度与黏度值。
5.按照黏度标准测量未知样品的黏度,并记录相应的点数。
6.计算出未知样品的黏度值。
实验结果:样品编号温度(℃)测量时间(s)测量值(Pa*s)1 20 45 0.0022 20 50 0.0043 20 55 0.0084 25 60 0.0155 25 65 0.0306 25 70 0.060计算未知样品的黏度值:对于样品编号7,测量值为0.04 Pa*s,相应标准温度为25℃,取样品1和2的黏度值作为标准液,分别为0.002 Pa*s和0.004 Pa*s,则由线性插值法可计算出样品7的黏度值为:$$\eta_7=\eta_1+(x_7-x_1)\frac{\eta_2-\eta_1}{x_2-x_1}=0.002+(25-20)\frac{0.004-0.002}{50-45}=0.0024Pa*s $$实验结论:本实验通过测量不同温度下标准粘度液的黏度值,并通过线性插值法求得未知样品的黏度值,掌握了黏度计实验测定黏滞系数的方法。
实验中还发现,液体的黏滞系数随温度的升高而降低,因此在测量黏度时应注意控制温度,并进行温度校正以提高测量精度。
一、实验目的1. 深入理解液体粘滞系数的概念及其测量方法。
2. 掌握落球法测定液体粘滞系数的原理和操作步骤。
3. 通过实验,学会使用相关实验仪器,并提高数据处理和分析能力。
二、实验原理液体粘滞系数是表征液体粘滞性大小的物理量,通常用符号η表示。
在流体力学中,斯托克斯公式描述了球形物体在无限宽广的液体中以匀速运动时所受到的粘滞阻力与速度、半径、粘滞系数之间的关系。
具体公式如下:\[ F = 6\pi \eta rv \]其中,F为粘滞阻力,η为液体粘滞系数,r为球形物体的半径,v为物体的运动速度。
当质量为m、半径为r的球形物体在无限宽广的液体中竖直下落时,受到三个力的作用:重力mg、液体浮力f和粘滞阻力F。
其中,浮力f为:\[ f = 4\pi r^3 \rho g \]其中,ρ为液体的密度,g为重力加速度。
当小球达到收尾速度v0时,粘滞阻力与重力及浮力平衡,即:\[ mg - f = F \]代入粘滞阻力公式,得到:\[ mg - 4\pi r^3 \rho g = 6\pi \eta rv_0 \]整理可得:\[ \eta = \frac{mg}{6\pi rv_0} - \frac{2\rho g}{3} \]三、实验仪器1. 落球法粘滞系数测定仪2. 螺旋测微器3. 游标卡尺4. 秒表5. 温度计6. 液体样品四、实验步骤1. 将待测液体倒入粘滞系数测定仪的容器中,确保液体表面平整。
2. 使用游标卡尺测量球形物体的直径d,并计算半径r。
3. 将球形物体轻轻放入液体中,使其自由下落。
4. 使用秒表测量小球从开始下落到到达收尾速度所需的时间t。
5. 重复步骤3和4,至少测量三次,以减小误差。
6. 使用温度计测量液体的温度,以便根据温度修正粘滞系数。
7. 计算小球收尾速度v0和液体粘滞系数η。
五、实验结果及数据处理1. 记录实验数据,包括球形物体的半径r、液体温度t、下落时间t、重力加速度g等。
粘滞系数测定实验报告粘滞系数测定实验报告引言:粘滞系数是描述液体黏稠程度的物理量,它在工程和科学研究中有着广泛的应用。
本实验旨在通过测定不同液体的粘滞系数,探究液体的流动性质以及相关影响因素。
实验方法:1. 实验器材准备:实验所需的器材包括:粘度计、容器、计时器、温度计等。
2. 实验样品准备:选择不同类型的液体作为实验样品,如水、甘油、酒精等。
3. 实验步骤:a. 将容器装满待测液体,并将粘度计插入液体中。
b. 记录下粘度计上液体的初始位置,并启动计时器。
c. 计时器记录时间,当液体通过粘度计的时间达到一定值时,停止计时。
d. 记录下液体通过粘度计所经过的长度,并计算出粘滞系数。
实验结果与分析:通过实验,我们得到了不同液体的粘滞系数数据,并进行了分析比较。
实验结果显示,不同液体的粘滞系数存在明显的差异。
首先,我们发现水的粘滞系数较低,这是因为水分子之间的相互作用力较小,流动性较好。
而甘油和酒精的粘滞系数较高,这是因为它们的分子间相互作用力较强,流动性较差。
其次,我们还观察到温度对液体粘滞系数的影响。
随着温度的升高,液体的粘滞系数逐渐降低。
这是因为温度的升高会增加液体分子的热运动能量,使分子间的相互作用力减弱,流动性增强。
此外,实验还表明,液体的浓度对粘滞系数也有一定影响。
我们发现,相同液体在不同浓度下的粘滞系数存在差异。
一般来说,浓度越高,液体的粘滞系数越大。
这是因为浓度增加会增加液体分子间的相互作用力,从而阻碍了液体的流动。
结论:通过本次实验,我们了解了粘滞系数的测定方法,并探究了液体的流动性质以及相关影响因素。
实验结果表明,不同液体的粘滞系数存在差异,且受温度和浓度的影响较大。
这些结果对于工程和科学研究中液体流动性质的研究具有重要意义。
然而,本实验还存在一些不足之处。
首先,实验样品的选择较为有限,未能涵盖更多类型的液体。
其次,实验中的温度和浓度变化范围较窄,未能深入探究其对粘滞系数的影响。
未来的研究可以进一步扩大实验样品的范围,并对温度和浓度的影响进行更详细的研究。
实验三 液体粘滞系数的测定【实验目的】1.加深对泊肃叶公式的理解;2.掌握用间接比较法测定液体粘滞系数的初步技能。
【实验仪器】1.奥氏粘度计 2.铁架及试管夹 3. 秒表 4.温度计 5.量筒 6.小烧杯1个 7.洗耳球【实验材料】蒸馏水50ml 酒精25ml【实验原理】由泊肃叶公式可知,当液体在一段水平圆形管道中作稳定流动时,t 秒内流出圆管的液体体积为tL P R V ηπ84∆=(1)式中R 为管道的的截面半径,L 为管道的长度,η为流动液体的粘滞系数,P ∆为管道两端液体的压强差。
如果先测出V 、R 、P ∆、L 各量,则可求得液体的粘滞系数tVLPR 84∆=πη(2)为了避免测量量过多而产生的误差,奥斯瓦尔德设计出一种粘度计(见图1),采用比较法进行测量。
取一种已知粘滞系数的液体和一种待测粘滞系数的液体,设它们的粘滞系数分别为0η和x η,令同体积V 的两种液体在同样条件下,由于重力的作用通过奥氏粘度计的毛细管DB ,分别测出他们所需的时间1t 和2t ,两种液体的密度分别为1ρ、2ρ。
则hg VLt R ∆=11408ρπη(3) hg VLt R x ∆=2248ρπη(4)22110ρρηηt t x=式中h ∆为粘度计两管液面的高度差,它随时间连续变化,由于两种液体流过毛细管有同样的过程,所以由(3)式和(4)式可得: 01122ηρρη⋅=t t x (5) 如测出等量液体流经DB 的时间1t 和2t ,根据已知数1ρ、2ρ、0η,即可求出待测液体的粘滞系数。
【实验内容与步骤】(1) 用玻璃烧杯盛清水置于桌上待用,并使其温度与室温相同,洗涤粘度计,竖直地夹在试管架上。
(2) 用移液管经粘度计粗管端注入6毫升水。
用洗耳球将水吸入细管刻度C 上。
(3) 松开洗耳球,液面下降,同时启动秒表,在液面经过刻度D 时停止秒表,记下时间t 。
(4) 重复步骤(2)、(3)测量7次,取1t 平均值。