液体黏度的测定实验报告
大物实验-落球法测定液体黏度(精品)
实验名称：落球法测定液体黏度
（总分：100）
实验成绩：87
实验者： 周进 学号： 201918130227 实验日期： 2020-06-2 校 区：青岛校区 学院、专业：计算机科学与技术学院-计算机科学与技术
一、实验目的
（1）观察液体的内摩擦现象，明白测量液体粘度的原理及方法； （2）在虚拟实验平台用落球法测量不同温度下蓖麻油的黏度；
（3）学习使用比重计测定液体的密度，用停表来计时，以及用螺旋测微器来测量直径。
二、实验仪器
实验的主要装置有：PID 温控试验仪、小钢球、蓖麻油、米尺、螺旋测微器、停表、镊子、量筒、水箱。
三、实验原理
1.落球法测定液体黏度的原理
液体、气体都是具有黏滞性的流体.当液体稳定流动时，平行于流动方向的各层液体速度都不相同。相邻流层间存在着相对滑动，于是在各层之间就有内摩擦力产生，这种内摩擦力称为黏滞力。管道中流动的液体因受到黏滞阻力流速变慢，必须用泵的推动才能使其保持匀速流动；划船时用力划桨是为了克服水对小船前进的黏滞阻力。这些都是液体具有黏滞性的表现。实验表明，黏滞力的方向平行于接触面。它的大小与接触面积及该处的速度梯度成正比，比例系数称为黏滞系数或黏度，通常用字母V 表示，在国际单位制中的单位为Pa • s 。
黏度是表征液体黏滞性强弱的重要参数，它与液体的性质和温度有关。例如，现代医学发 现，许多心脑血管疾病都与血液黏度的变化有关。因此，测量血黏度的大小是检査人体血液健 康的重要指标之一。又如，黏度受温度的影响很大，温度升高时，液体的黏度减小，气体的黏度 增大，选择发动机润滑油时要考虑其黏度应受温度的影响较小。所以，在输油管道的设计、发动 机润滑油的研究、血液流动的研究等方面，液体黏度的测量都是非常重要的。
粘度法测定高聚物分子量实验报告
粘度法测定高聚物分子量实验报告
篇一：粘度法测定高聚物的相对分子质量
实验报告
课程名称：大学化学实验P 指导老师：成绩：__________________ 实验名称：黏度法测定高聚物的相对分子质量实验类型：
一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、实验材料与试剂（必填）四、实验器材与仪器（必填）五、操作方法和实验步骤（必填）六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析（必填）八、讨论、心得
一、实验目的
1、掌握用乌氏黏度计测定聚合物溶液黏度的原理和方法。
2、测定聚合物聚乙二醇的黏均相对分子质量。二、实验原理
聚合物溶液的特点是黏度特别大，原因在于其分子链长度远大于溶剂分子，加上溶剂化作用，使其在流动时受到较大的内摩擦阻力。黏性液体在流动过程中，必须克服内摩擦阻力而做功。黏性液体在流动过程中所受阻力的大小可用黏
度系数（简称黏度）来表示（kg·m-1·s-1）。
纯溶剂黏度反映了溶剂分子间的内摩擦力，记作η0，聚合物溶液的黏度η则是聚合物分子间的内摩擦、聚合物分子与溶剂分子间的内摩擦以及η0三者之和。在相同温度下，通常η>η0,相对于溶剂，溶液黏度增加的分数称为增比黏度，记作ηsp，即
ηsp=（η-η0）/η0 溶液黏度与纯溶剂黏度的比值称作相对黏度，记作ηr，即
ηr=η/η0
ηr反映的也是溶液的黏度行为；而η
sp
则意味着已扣除了溶剂分子间的内摩
擦效应，仅反映了聚合物分子与溶剂分子间和聚合物分子间的内摩擦效应。
聚合物溶液的增比黏度η
sp
往往随质量浓度C的增加而增加。为了便于比
较，将单位浓度下所显示的增比黏度ηsp /C称为比浓黏度，而1nηr/C则称为比浓黏度。当溶液无限稀释时，聚合物分子彼此相隔甚远，它们的相互作用可忽略，此时有关系式
粘滞现象研究实验报告
粘滞现象研究实验报告
标题：粘滞现象研究实验报告
摘要：
本实验旨在研究液体中的粘滞现象。通过测量不同液体在不同温度下的流动性，观察和比较其粘滞性，从而对液体的流动和粘滞行为有更深入的理解。实验结果表明，粘滞现象与液体的性质、温度和剪应力有关。
引言：
粘滞现象是指流体在流动过程中受到内部摩擦力的阻碍而表现出的一种性质。它与流体的黏度密切相关，因此研究液体的粘滞现象对于我们理解流体力学和实际应用具有重要意义。本实验通过测量不同液体在不同温度下的流动性，探究粘滞现象的影响因素。
实验方法：
1. 准备实验装置：将粘度计插入待测液体中，保证液体完全覆盖粘度计的暗区；将温度计插入液体中，确保准确测量温度；设置数据记录仪，以记录液体的流速。
2. 实验设计：选择多种液体（如水和甘油）作为实验对象，并将它们分别在不同温度下进行测试，以观察粘滞现象的变化。
3. 测量：将粘度计悬置于液体中，并通过测量不同的温度和剪应力下的流速来测定液体的粘度。温度的选择范围应包括液体的冰点和沸点，剪应力的选择范围应保证液体的粘滞现象能够显现。
4. 数据分析：根据测量结果绘制流速随温度和剪应力变化的曲线，并计算出液体的粘度值。通过比较不同液体在不同温度和剪应力下的流动性能，分析粘滞现象的差异和规律。
结果与讨论：
实验结果显示，不同液体在不同温度和剪应力下的流速存在明显差异。在相同温度下，黏度较高的液体流速较慢，粘滞性较大。在相同剪应力下，降低温度会显著增加液体的粘滞性，导致流速减小。而增加剪应力则会减小液体的粘滞性，促进流速增加。
落球法测量液体的黏滞系数实验报告
实验名称：
落球法测量液体的黏滞系数
实验目的：
测定蓖麻油的黏滞系数。
实验器材：
变温黏度测量仪，ZKY PID
温控实验仪，秒表，螺旋测微器，钢球假设干。
(温控试验仪)
〔变温粘度仪〕
实验原理:
如图1，质量为m的金属小球在黏滞液体中下落时，它会受到三个力，分别是小球的重力G，小球受到的液体浮力F和黏滞阻力ƒ。如果液体的黏滞性较大，小球的质量均匀、体积较小、外表光滑，小球在液体中下落时不产生漩涡，而起下落速度较小，那么小球所受到的黏滞阻力为
πη〔斯托克斯公式〕
ƒ=3vd
〔图一〕
其中是η液体的黏度，d是小球的直径，v是小球在流体中运动时相对于流体的速度。
当小球开场下落时，速度较小，所受到的黏滞阻力也较小，这时小球的重力大于浮力和黏滞阻力之和，小球做加速运动；随着小球速度的增加，小球所受到的黏滞阻力也随着增加，当小球的速度到达一定的数值0v 〔称收尾速度〕时，三个力到达平衡，小球所受合力为零，小球开场匀速下落，此时
+G F =ƒ
即 003mg gV v d ρπη=+
式中m V 、分别表示小球的质量和体积，0ρ表示液体的密度。如用ρ表示小球的密度，那么小球的体积V 为
3
432d V π⎛⎫= ⎪⎝⎭
小球的质量m 为
36
m V d π
ρρ==
代入003mg gV v d ρπη=+并整理得
()200
18gd v ρρη-=
本实验中，小球在直径为D 的玻璃管中下落，液体在各方向无限广阔的条件不满足，此时黏滞阻力的表达式可加修正系数()1+2.4/d D ，而()200
18gd v ρρη-=
可修正为：
南昌大学实验报告-粘滞系数
南昌大学物理实验报告
课程名称：大学物理实验
实验名称：粘滞系数
学院：专业班级：
学生姓名：学号：
实验地点：612 座位号：
实验时间：第周星期六上午10点10分开始
实验报告 液体黏性系数的测定
液体黏性系数的测定
一、实验目的
1.观察球形物体在流体中受内摩擦力的运动情况。
2.掌握用斯托克斯公式测定液体黏性系数的方法。
3.学会测量显微镜的使用。
二、仪器用具
圆筒形玻璃容器、小球、测量显微镜、游标卡尺、米尺、秒表、密度计、镊子、蓖麻油。
三、实验原理
实际液体在流动时，由于各层液体的流速不同，相互接触的两层液体之间有力的相互作用，流速较慢与流速较快两相邻液体层之间的这一切向作用力，称为黏滞力。（在本实验中即指黏附在小球表面的液层与邻近液层的内摩擦产生的黏滞力。）
实验指出：在稳定流动的液体中，黏滞力f 的大小与所取液层的面积△s 和液层间的速度梯度z v △△的乘积成正比，即 s dz
dv f △η= 式中比例系数η称为液体的黏性系数。它是用来表征液体黏滞性的物理量，它的SI 单位制（国际制）为帕秒（Pa ·s ）；CGS 单位制是泊（P ），1Pa ·s=10P 。黏性系数还与温度有关，液体黏性系数随温度升高而减小；气体则相反。
小球在液体中运动时，如果速度不大，将受黏滞阻力的作用，它是由于黏附在小球表面的液层与邻近液层的内摩擦而产生的。如果液体是无限广延的，液体的黏滞性较大，小球的直径较小，速度也较小，斯托克斯指出小球在黏滞性液体中运动时，所受黏滞阻力的大小为
dv f πη3=
上式称为斯托克斯公式，d 是小球直径，v 是小球运动的速度。
当小球在液体中下落时，重力向下，浮力和黏滞阻力向上，由斯托克斯公式可以看出，黏滞阻力随小球运动速度的增加而增加。小球刚开始下落时，速度很小，黏滞阻力较小，所以小球做加速运动，随着速度的增加，黏滞阻力就逐渐变大，而小球运动速度达到一定大小时，小球受到的合力为零，小球将以匀速v 下降，即
液体黏度测定实验报告
液体黏度测定实验报告
液体黏度测定实验报告
引言：
液体黏度是液体内部分子间相互作用力的表现，也是液体流动性的度量。测定液体黏度的实验方法有多种，本实验采用的是经典的法拉第管法，通过测量液体在管道中的流动时间来计算黏度。本实验旨在通过实际操作，掌握液体黏度测定的基本原理和实验技巧。
实验原理：
法拉第管法是一种简单而常用的液体黏度测定方法。其基本原理是通过测量液体在管道中的流动时间来计算黏度。在实验中，我们将液体注入法拉第管中，然后打开阀门，使液体流动，利用计时器计算液体通过一定距离的时间，再根据流动的液体体积和管道的几何参数，计算出液体的黏度。
实验步骤：
1. 准备实验所需材料和仪器，包括法拉第管、液体样品、计时器等。
2. 将液体样品注入法拉第管中，确保管道内无气泡和杂质。
3. 打开阀门，使液体自由流动，同时启动计时器。
4. 记录液体通过一定距离所需的时间，并停止计时器。
5. 重复实验3-4步骤多次，以提高实验结果的准确性。
6. 根据实验数据和管道的几何参数，计算液体的黏度。
实验结果和讨论：
通过多次实验，我们得到了一系列液体流动时间的数据。根据这些数据，我们可以计算出液体的黏度。黏度的单位通常使用帕斯卡秒（Pa·s）或毫帕秒
（mPa·s）。实验结果显示，不同液体的黏度差异很大，这与液体的化学性质和
分子结构有关。
在实验中，我们还发现了一些影响液体黏度测定结果的因素。首先，液体温度
对黏度有较大的影响，温度升高会导致液体黏度的降低。因此，在进行液体黏
度测定时，需要控制好温度，并进行相应的修正计算。其次，液体的浓度和溶
粘度的测定实验报告
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
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
??
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：
粘度测量实验报告
篇一：流体粘度的测定实验
液体粘度的测量实验
——斯托克斯法测液体的粘度胡涛热能1班 15
摘要:
设计出了粘度测量的实验, 该实验使用的器材不多, 且均为常用器材, 较易开展.
关键词:
液体粘度系数; 斯托克斯法
1 实验提供器材
游标卡尺、小钢球、磁铁、待测液体、停表、镊子、密度计、温度计, 不同内径的圆形有机玻璃容器一组 ( 5 个) , 50 ml 量筒一个.
2 实验原理
在粘滞液体中下落的小球, 受到三个力的作用: 重力w 、浮力f 和阻力f , 阻力来自于附着在小球表
是可得出液体的粘度系数公式：
式中η是液体粘滞系数, d 是小球直径, υ0 是小球在无限
宽广的粘滞液体中匀速下落时的速度( 收尾速
度) . ρ和σ分别表示小球和液体的密度, 由上式可求出液体粘滞系数. ( 1) 式是小球在无限广延的液体
中下落推导出来的, 在实际测量中, 液体总是盛在有器壁的容器里而不满足无限宽广条件, 故( 1) 式还需
引入修正系数, 于是粘度公式变为
( 2)
式中d 为圆筒形容器的内径, h 表示容器内液体的高度. v 是小球在有限宽广的粘滞液体中匀速下落时
的速度, 由小球在容器中匀速下落的距离除以对应的下落的时间求出, 即v = l / t .
3 实验要求设计的实验思路为采用合理操作方法, 选用合适的实验器材, 设计数据表格, 完成各项要求.
3. 1 设计实验求出小球在无限深液体中的收尾速度并求液体的粘度系数
图1 t—d/ h 图实验提示: t 与d/ h 成线性关系. 该实验可采用的方案: 向量筒中加入适量的液体, 求出小球匀速下落通过距离l 所
南昌大学 液体粘度的测量 物理实验
南昌大学物理实验报告
课程名称：普通物理实验（1）
实验名称：液体粘度的测量
学院：理学院专业班级：应用物理学152班学生姓名：学号：
实验地点：B612 座位号：26 实验时间：第十周星期四上午10点开始
一、实验目的：
1、 进一步理解液体的粘性。
2、 掌握奥氏粘度计测定液体粘度的方法
二、实验仪器：
奥氏粘度计、温度计、秒表、乙醇、自来水、量筒、洗耳球、小烧杯、物理支架。
三、实验原理：
当粘度为η的液体在半径为R 、长为L 的毛细管中稳定流动时，若细管两端的压强差为∆p ，则根据泊肃叶定律，单位时间流经毛细管的体积流量Q 为
Q=
πR 4∆p 8ηL
本实验用奥氏粘度计，采用比较法进行测量。
实验时，常以粘度已知的蒸馏水（实验用自来水）作为比较的标准。先将水注入粘度计的球泡B 中，用洗耳球将水从B 泡吸到C 泡内，使水面高于刻痕m 1，然后将洗耳球拿掉，只在重力作用下让水经毛细管又流回B 泡，设水面从刻痕m 1降至到刻痕m 2所用的时间为t 1；若换以待测液体，测出相应的时间为t 2，由于流经毛细管的液体的体积相等，故有
V 1=V 1，即Q 1t 1=Q 1t 2
则
πR 4∆p 18η1L
t 1=
πR 4∆p 28η2L
t 2
即得
η1η2=∆p 2t 2
∆p 1t 1
∆η2̅̅̅̅̅
=η2×E η2=0.062 mPas η2=1.585±0.062 mPas
六、误差分析：
1、 奥氏粘度计中有残余水珠，量取自来水时无滴管，造成水的体积误差较大；
2、 实验前的奥氏粘度计未清洗干净，使得实际水的黏度变大；
实验报告-华南农业大学
实验报告
班级： 姓名： 学号：
一、实验名称
落球法测量液体的黏滞系数
二、实验目的
测定蓖麻油的黏滞系数。
三、实验仪器
变温黏度测量仪，ZKY -PID 温控实验仪，秒表，螺旋测微器，钢球若干。
四、实验原理
1、当金属小球在粘性液体中下落时，它受到三个铅直方向的力：小球的重力mg （m 为小球质量）；液体作用于小球的浮力gV 0ρ（V 是小球体积，0ρ是液体密度）和粘滞阻力F （其方向与小球运动方向相反）、如果液体无
限深广，在小球下落速度v 较小情况下，有
vd f πη3=
（1）
上式称为斯托克斯公式，其中d 是小球的直径；η称为液体的粘度，其单位是s Pa ⋅。
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
d v gV mg 003πηρ+=
于是，小球作匀速直线运动，由上式可得：
d
v g
V m 003)(πρη-=
（2）
用ρ表示小球密度，则小球的体积：
3
234⎪⎭
⎫ ⎝⎛=d V π
（3）
小球的质量：
'36
ρπ
d m =
（4）
将（3）（4）代入（2）式得
2
018)(v gd ρρη-=
（5） 2、实验时，待测液体必须盛于容器中（如图2所示），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（2）须做如下改动方能符合实际情况：
())
4.21(1802
0D
d
v gd +-=
ρρη （6）
其中D 为容器直径。
3、实验时小球下落速度若较大，例如气温及油温较高，钢珠从油中下落时，可能出现湍流情况为了判断是否出现湍流，可利用流体力学中一个重要参数雷诺数η
液体的性质的实验报告
液体的性质的实验报告
《液体的性质实验报告》
实验目的：通过实验观察液体的性质，包括表面张力、粘度和密度等。
实验材料：水、酒精、玻璃棒、比重瓶、量筒、烧杯等。
实验步骤：
1. 测量水和酒精的密度：分别用比重瓶和量筒测量水和酒精的密度，并记录下
实验数据。
2. 观察表面张力：在烧杯中倒入适量的水，然后轻轻地在水面上放置一根玻璃棒，观察玻璃棒浮在水面上的现象，并记录下观察结果。
3. 测量液体的粘度：将水和酒精倒入两个烧杯中，用玻璃棒分别搅动水和酒精，观察搅动后液体的流动情况，并记录下实验数据。
实验结果：
1. 水的密度为1g/cm³，酒精的密度为0.79g/cm³。
2. 观察表面张力实验结果显示，玻璃棒能够浮在水面上，表明水具有较大的表
面张力。
3. 测量液体的粘度实验结果显示，水比酒精的粘度大，搅动后水的流动速度较慢，而酒精的流动速度较快。
实验结论：通过实验观察液体的性质，我们发现水和酒精具有不同的密度、表
面张力和粘度。水具有较大的表面张力和粘度，而酒精具有较小的表面张力和
粘度。这些性质使得水和酒精在不同的实际应用中具有不同的特点和用途。
结语：通过这次实验，我们更加深入地了解了液体的性质，这对我们在日常生
活和科学研究中的应用具有重要的意义。希望我们能够继续学习和探索液体的
性质，为科学研究和生活实践提供更多的帮助。
粘度
学生姓名：钟志宏学号：5502111009 专业班级：本硕实验111班班级编号：S088 试验时间：13时00分第 3 周星期二座位号：02 教师编号：T019 成绩：
实验名称：液体粘滞系数测量
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和其适用条件。
2、了解用奥氏黏度计测定液体粘滞系数。
3、了解用落球法测定液体粘滞系数。
实验原理：一、落球法测定液体粘滞系数
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：
6
=（1）
F rv
ph
式（1）称为斯托克丝公式，其r是小球的半径；h为液体的粘度—
图1 液体的粘滞系数测量装置
学生姓名： 钟志宏 学号： 5502111009 专业班级： 本硕实验111班 班级编号： S088 试验时间：13时00分 第 3 周 星期 二 座位号：02 教师编号：T019 成绩：
小球开始下落时，由于速度小，阻力不大；随着下落速度的增大，阻力也增大。最后，三个力达到平衡，即：
6mg gv rv r ph =+ （2）
由上式可得：
()6m v g
rv r h p -=
（3）
令小球的直径为d ，因此小球的体积为 34
()32
d
V p =
，那么小球的质量可写为
34()32d m r p ¢=，其中r ¢为小球材料的密度。小球下落的速度为 l
v t
=
，其中l 为小球下落的高度，t 为小球下落l 高度所用的时间，代入公式（3）中得：
液体黏度的测定 实验报告
液体黏度的测定实验报告
液体黏度的测定实验报告
引言：
液体黏度是液体内部分子间相互作用力的一种表现形式，它对于液体的流动性
质具有重要影响。本实验旨在通过测定不同液体的黏度，探究液体黏度与温度、浓度等因素之间的关系，并了解黏度测定的原理和方法。
实验材料与仪器：
1. 不同液体样品：水、甘油、酒精
2. 温度计
3. 黏度计
4. 实验容器
5. 实验台
实验步骤：
1. 准备工作：
a. 将实验容器清洗干净，确保无杂质。
b. 将黏度计放置在实验容器中，待其平衡。
c. 将温度计插入实验容器，记录室温。
2. 测定水的黏度：
a. 将实验容器中的水加热至一定温度（如30℃）。
b. 记录此时的温度和黏度计示数。
c. 重复以上步骤，分别测定不同温度下水的黏度。
3. 测定其他液体的黏度：
a. 将实验容器中的液体样品加热至一定温度（如30℃）。
b. 记录此时的温度和黏度计示数。
c. 重复以上步骤，分别测定不同温度下其他液体的黏度。
实验结果与讨论：
1. 温度对黏度的影响：
通过实验测定，我们可以得到不同温度下液体的黏度数据。结果显示，随着
温度的升高，液体的黏度逐渐降低。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，从而降低液体的黏度。
2. 浓度对黏度的影响：
我们还可以通过实验测定不同浓度的液体样品的黏度。结果显示，随着浓度
的增加，液体的黏度逐渐增加。这是因为浓度的增加会增加液体中分子间的相
互作用力，使液体的黏度增大。
3. 黏度测定的原理：
黏度计是一种测量液体黏度的仪器。它利用液体流动时所产生的阻力来间接
液体黏度的测定实验报告
液体黏度(d e)测定实验
报告
TPMK standardization office TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18
物理实验报告
液体黏度(de)测定
各种实际液体都具有不同程度(de)黏滞性.当液体流动时,平行于流动方向(de)各层流体之间,其速度都不相同,即各层间存在着滑动,于是在层与层之间就有摩擦力产生.这一摩擦力称为“黏滞力”.它(de)方向在接触面内,与流动方向相反,其大小与接触面面积(de)大小及速度梯度成正比,比例系数称为“黏度”（又称黏滞系数,viscosity）.它表征液体黏滞性(de)强弱,液体黏度与温度有很大关系,测量时必须给出其对应(de)温度.在生产上和科学技术上,凡是涉及流体(de)场合,譬如飞行器(de)飞行、液体(de)管道输送、机械(de)润滑以及金属(de)熔铸、焊接等,无不需要考虑黏度问题.
测量液体黏度(de)方法很多,通常有：①管流法.让待测液体以一定(de)流量流过已知管径(de)管道,再测出在一定长度(de)管道上(de)压降,算出黏度.②落球法.用已知直径(de)小球从液体中落下,通过下落速度(de)测量,算出黏度.③旋转法.将待测液体放入两个不同直径(de)同心圆筒中间,一圆筒固定,另一圆筒以已知角速度转动,通过所需力矩(de)测量,算出黏度.④奥氏黏度计法.已知容积(de)液体,由已知管径(de)短管中自由流出,通过测量全部液体流出(de)时间,算出黏度.本实验基于教学(de)考虑,所采用(de)是奥氏黏度计法.
用落球法测液体黏度实验报告（带数据）
⽤落球法测液体黏度实验报告（带数据）
曲⾩师范⼤学实验报告
实验⽇期：2020.5.24 实验时间：8：30-12：00
姓名：⽅⼩柒学号：**********
年级：19级专业：化学类
实验题⽬：⽤落球法测液体黏度
⼀、实验⽬的：
1.掌握⽤落球法测量液体的粘滞系数。
2.了解⽤斯托克斯公式测量液体粘滞系数的原理，掌握适⽤条件。
3.测定蓖⿇油的粘滞系数。
⼆、实验仪器：
蓖⿇油，玻璃圆筒，游标卡尺，⽶尺，电⼦秒表，⼩钢球，螺旋测微器，天平，镊⼦，密度计，温度计
三、实验内容：
（1）⽤⽶尺测量⼩球匀速运动路程的上、下标记间的距离L（L在实验过程中不允许修改）。
（2）⽤秒表分别测量直径d=2.000mm和d=1.500mm的⼩球下落L所需要的时间t，重复测量6次，取平均值。
（3）将测量数据填⼊数据表格。
四、实验原理：
2、⽤落球法测量液体的黏度
当⼩球在液体中运动时，见下图，将受到与运动⽅向相反的摩擦阻⼒的作⽤，这种阻⼒即为黏滞⼒。它是由于粘附在⼩球表⾯的液层与邻近液层的摩擦⽽产⽣的。当⼩球在均匀、⽆限深⼴的液体中运动时，若速度不⼤，球的体积也很⼩，则根据斯托克斯定律，⼩球受到的黏滞⼒为
F=6πηvr
式中，η为液体的黏度，v为⼩球下落的速度，r为⼩球半径。如果让质量为m，半径为r的⼩球在⽆限宽⼴的液体中竖直下落，它将受到三个⼒的作⽤，即重⼒G，液体浮⼒F浮，粘滞⼒F。
F=6πηvr
F浮=4/3πr3ρ0g
G=mg G=F- F 浮=0
由此可得液体的粘滞系数为：
300
4
()3
=
6m r g rv πρηπ-
若测量⼩球以匀速率v0下落距离L 所⽤的时间t ，则液体的粘滞系数为：
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物理实验报告
液体黏度的测定
各种实际液体都具有不同程度的黏滞性。当液体流动时,平行于流动方向的各层流体之间,其速度都不相同,即各层间存在着滑动,于就是在层与层之间就有摩擦力产生。这一摩擦力称为“黏滞力”。它的方向在接触面内,与流动方向相反,其大小与接触面面积的大小及速度梯度成正比,比例系数称为“黏度”(又称黏滞系数,viscosity)。它表征液体黏滞性的强弱,液体黏度与温度有很大关系,测量时必须给出其对应的温度。在生产上与科学技术上,凡就是涉及流体的场合,譬如飞行器的飞行、液体的管道输送、机械的润滑以及金属的熔铸、焊接等,无不需要考虑黏度问题。
测量液体黏度的方法很多,通常有:①管流法。让待测液体以一定的流量流过已知管径的管道,再测出在一定长度的管道上的压降,算出黏度。②落球法。用已知直径的小球从液体中落下,通过下落速度的测量,算出黏度。③旋转法。将待测液体放入两个不同直径的同心圆筒中间,一圆筒固定,另一圆筒以已知角速度转动,通过所需力矩的测量,算出黏度。④奥氏黏度计法。已知容积的液体,由已知管径的短管中自由流出,通过测量全部液体流出的时间,算出黏度。本实验基于教学的考虑,所采用的就是奥氏黏度计法。
实验一 落球法测量液体黏度
一、【实验目的】
1、了解有关液体黏滞性的知识,学习用落球法测定液体的黏度;
2、掌握读数显微镜的使用方法。
二、【实验原理】
将液体放在两玻璃板之间,下板固定,而对上板施以一水平方向的恒力,使之以速度v 匀速移动。黏着在上板的一层液体以速度v 移动;黏着于下板的一层液体则静止不动。液体自上而下,由于层与层之间存在摩擦力的作用,速度快的带动速度慢的,因此各层分别以由大到小的不同速度流动。它们的速度与它们与下板的距离成正比,越接近上板速度越大。这种液体流层间的摩擦力称为“黏滞力”(viscosity force)。设两板间的距离为x ,板的面积为S 。因为没有加速度,板间液体的黏滞力等于外作用力,设为f 。由实验可知,黏滞力f 与面积S 及速度v 成正比,而与距离x 成反比,即
x
v S f η= (2-5-1) 式中,比例系数η即为“黏度”。η的单位就是“帕斯卡·秒”(Pa ·s)或kg ·m -1·s -1。
某些液体黏度的参考值见附录Ⅰ。
当一个小球在液体中缓慢下落时,它受到三个力的作用:重力、浮力与黏滞力。如果小球的运动满足下列条件:①在液体中下落时速度很小;②球体积很小;③液体在各个方向上都就是无限宽广的,斯托克斯(S 、G 、、Stokes)指出,这时的黏滞力为
vr f πη6= (2-5-2)
式中η为黏度;v 为小球下落速度;r 为小球半径。此式即著名的“斯托克斯公式”。小球下落时,三个力都在竖直方向,重力向下,浮力与黏滞力向上。由式(2-5-2)知,黏滞力就是随小球下落速度的增加而增加的。显然,如小球从液面下落,开始就是加速运动,但当速度达到一定大小时,三个力的合力为零,小球则开始匀速下落。设这时速度为v ,v 称为“终极速度”。此时
rv g r πηρρπ6
)(3
403=- (2-5-3) 式中,ρ为小球密度;ρ0就是液体密度。由此得
v
gr 2
0)(92ρρη-= (2-5-4)
图2-5-1 落球法测定液体黏度所用的容器
我们在实验操作时,并不能完全满足式(2-5-2)所要求的条件。首先液体不就是无限宽广的,就是放在如图2-5-1所示的容器中的,因此就不能完全不考虑液体边界的影响。设圆筒的直径为D ,液体的高度为H ,小球从圆筒的中心线下落,那么(2-5-4)式应修正为
)23.31)(4.21()(1812
0H
d D d v gd ++-=ρρη 式中,d 为小球直径。由于高度H 的影响实际上很小,可以略掉相应的修正项,又 t
L v =,L 为圆筒上二标线间的距离,t 为小球通过距离L 所用时间,则上式变为
)
4.21()(1812
0D
d L gtd +-=ρρη (2-5-5) 由该式即可计算出黏度η。
另外,在实验观测时式(2-5-2)就是否适用,还与其她影响因素有关,对这方面的问题有兴趣的同学请参见附录Ⅱ。 实验二 奥氏粘度计测量液体粘滞系数
一、【实验目的】
掌握奥氏粘度计测定液体粘滞系数的原理与方法。
二、【实验仪器】
奥氏粘度计、量筒、烧杯、秒表、移液管、洗耳球、温度计、甘油、水等。
图1 奥氏黏度计
三、【实验原理】
1、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,单位时间内流出圆管的液体体积为
L
P R Q η84∆=π (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,则可以求出流量Q 。
2、但测量过多容易导致误差偏大,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与一种待测粘滞系数的液体,设它们的粘滞系数分别为η1与η2 ,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黏度计的毛细管D B ,分别测出她们所需的时间t 1与t 2,两种液体的密度分别为ρ1、ρ2。则
V 1=V 2,即Q 1t 1=Q 2t 2
则
11148t L P R ηπ∆=22248t L
P R ηπ∆ 即得 1
12212t P t P ∆∆=ηη (2)
=1、9313mp·s
可3算得酒精的黏度
2
六、【注意事项】
(1)使用粘度计时要小心,不要同时控住两管,以免折断。
(2) 当粘度计注入水(或稀释甘油)时,不要让气泡进入管内,放置粘度计要求正、直。
(3) 在实验进行过程中,用洗耳球将待测液压入细管时,防止液体被压出粘度计或被吸入洗耳球内。
七、【附上原始数据】