实验报告粘滞系数测定
实验报告粘滞系数测定
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
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。
测粘滞系数实验报告
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。
液体粘滞系数测定实验报告
液体粘滞系数测定实验报告实验介绍:液体粘滞系数测定实验是通过测量液体在垂直下落时的速度和时间,对液体的粘滞性进行分析和测定的实验。
液体粘滞系数是指,液体内分子间相互作用的形成的阻力大小,阻碍了分子的相对运动。
液体粘滞系数又叫做黏度,通常用希腊字母mu(μ)表示,其单位是帕秒。
液体粘滞系数是许多流体力学和化学过程的重要参数之一,因此液体粘滞系数测定实验具有非常高的实用价值。
实验原理:液体粘滞系数测定实验的原理基于斯托克斯定理。
根据斯托克斯定理,在实验介质中垂直下落的直径为d的小球,以恒定的速度υ下落的关系式为:f=6πμυd其中f是液体对小球的阻力,μ是液体的粘滞系数,在SI单位下的单位是Pa·s,υ是小球下落的恒定速度,d是小球的直径。
实验内容:实验所需的材料主要有:测量筒、滴管、计时器、小球等。
首先将测试液体倒入测量筒中,并用滴管将小球放入液体中,观察小球在液体中的运动情况并确定小球下落的恒定速度。
然后,利用计时器测量小球下落一定距离所需的时间。
在实验过程中,需要先进行预热,将测试液体倒入测量筒中,用计时器测量室温下小球下落一定距离所需的时间t1,然后将液体测温加热至70℃,用计时器测量小球下落一定距离所需的时间t2。
在实验中,需要多次重复测量,求出液体的平均时间。
利用液体平均时间及小球的下落速度,根据斯托克斯定理,可以计算液体的粘滞系数。
实验数据处理:在实验过程中,需要先计算小球的下落速度υ,通过下式计算:υ=m×g/6πRμ其中,m为小球的质量,R为小球半径,g为重力加速度,μ为液体粘滞系数。
可以求出实验所得液体的平均粘滞系数μ的值,通过求出标准偏差及误差,进一步确定实验数据的可靠性和准确性。
实验结论:通过本次液体粘滞系数测定实验,我们可以得知不同液体的粘滞系数不同,小球下落恒定速度与液体的粘滞系数成反比例关系,液体温度对粘滞系数的影响较大,液体温度升高,粘滞系数减小。
奥氏粘度计液体粘滞系数的测定实验报告
奥氏粘度计液体粘滞系数的测定实验报告
本文旨在介绍奥氏粘度计液体粘滞系数的测定实验。
奥氏粘度计仪是粘度测试的一种手段,它是一种可用来测量液体的粘性的仪器,主要应用于工业和科学研究中。
在实验中,试验人员采用现代自动化技术,使用奥氏粘度计在室温下(假定温
度为25℃)连续测量样品的粘性。
为了确保精确测量液体粘性系数,首先要对样
品进行校准。
校准的具体步骤是:将奥氏粘度计的仪表装上測量室,仪表的调节螺旋上加上温度控制装置,并设定温度,试验室的温度控制装置将样品升温到预定的温度(在实验中,测试温度为25℃),然后拧紧仪表的调节螺旋,并将参数(频率、扭转角度)设定在仪器上。
然后再室温下对样品进行测量,测量时可以记录样品的粘滞系数。
在该实验中,实验人员采用现代自动化技术,使用了奥氏粘度计,在室温(假
定温度为25℃)进行了一系列液体粘性系数的测量,精确测量了样品的粘滞系数。
结论:本次实验,我们采用了现代自动化技术,使用奥氏粘度计在室温(假定
温度为25℃)下进行液体粘性系数的测量,达到了准确可靠的测量效果。
在实验中,人员应注意测量时的参数设置,以便获得准确的测量结果。
粘滞系数实验报告
(2)用量筒量取10ml水并注入粘度计粗管中。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6次,取 平均值。
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,采用比较法进行测量。
用一种以质量度系数的液体和一种粘滞系数待测的液体,设它们的粘滞系数分别为 和 ,令同体积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,分别测出他们所需的时间 和 ,两种液体的密度分别为 、 。则
(3)
(4)
ρ水=0.99802×103kg/m3ρ酒=0.78806×103kg/m3
η水=0.984×10-3pa/sη标=1.179×10-3pa/s
用公式(5)计算得出η实=1.171×10-3pa/s
相对误差E=(η实-η标)/η标×100%=0.07%
六、误差分析:
1.量取的水和酒精的体积不完全相同。
式中 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:
(5)
如测出等量液体流经毛细管的时间 和 ,根据已知数 、 、 ,即可求出待测液体的粘滞系数。
三、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
2.奥氏粘度计中可能残留少量的水。
3.奥氏粘度计不能完全垂直水平面。
4.酒精的密度与理论值有相差。
七、思考题:
1、控制变量,使压强相同。
2、控制温度相同。
3、毛细管里的水由于重力原因下滑,实验测的是水在两条刻度之间流过的时间。如果倾斜那重力会有分力产生,影响所测的结果。
实验报告-粘滞系数
,如果不是竖直的,会影响流体在毛细管中的流动速度,从而影响测得的粘度值.
八、附上原始数据:
实验时,以已知黏度的蒸馏水作为比较标准,先将水注入黏度计中,再用洗耳球将水吸上,直到页面高于刻度线。液体自然流下,当达到刻度线开始计时,页面到达下刻度线,停止计时,得t1。再以水进行相同操作,记录时间t2.由于V1=V2,Q1T1=Q2T2,即得: 。又根据: ,所以最终: 。
三、实验仪器:
奥氏黏度计、秒表、温度计、乙醇、蒸馏水、移液管、洗耳球、大烧杯、物理支架。
75.125
=
六、误差分析
1、液体量取不准,有偏差。
2、秒表计时不准确。
3、酒精有挥发,导致体积改变。
4、实验中有液体溅出。
七、思考题:
1、为什么要取相同体积的待测液体与标准液体进行测量?
为了控制好两种液体可以消去的共同量,尽量减小测量值,缩小误差。
2、为什么要将黏度计浸在水中?
为了保持温度恒定,避免产生误差。
四、实验内容和步骤:
1.将黏度计竖直固定在物理支架上。
2.用胶头滴管在量筒中去7ml酒精,移入黏度计中,再用洗耳球将水吸上,直到页面高于刻度线。液体自然流下,当达到刻度线开始计时,页面到达下刻度线,停止计时,得t1,重复6次,取平均值。
3.清洗黏度计。
4.用量筒取7ml蒸馏水,移入黏度计中,再用洗耳球将水吸上,直到页面高于刻度线。液体自然流下,当达到刻度线开始计时,页面到达下刻度线,停止计时,得t2,重复6次,取平均值。
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:信息工程学院专业班级:通信152
学生姓名:学号:
粘滞系数的测定实验报告
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。
实验报告粘滞系数
二、实验原理: 本实验利用奥氏黏度测量计,根据泊肃叶定理。采用对比测量法:两种不同液体,经历同一器件 进行测量,求其粘滞系数比值,相同的参数可以消去,已知实验温度,查表可知水的黏度,以及待测 液体和水的密度。根据下面的推导:
1 r 4 (p1 p2 )
8Ql
r 1 ght1 1 8Vl
30.00 30.20 30.30 30.40 30.10 30.10 30.18
酒 t 酒 1 1.47 10-3 Pa S 水 t 水
t 水 t 酒 6.44 10-3 t水 t酒
E酒
酒 酒 E酒 9.467 10-5
酒 酒 酒 1.47 10-3 9.467 10-6 Pa S
4
→
1Leabharlann 1t 2t1 2
2
可知只需测出待测液体酒精以及水在匀速流过相同毛细管的一段距离所用的时间,即可求出待测液体的黏度
三、实验仪器: 量筒、奥氏黏度计、温度计、秒表、移液管、洗耳球、大烧杯、物理支架。
四、实验内容和步骤: 1、在烧杯注入一定室温的清水,以不溢出杯外为度,作为恒温槽。 2、用蒸馏水将黏度计内部清洗干净并甩干,将其竖直地固定在物理支架上,放在恒温槽中。 3、用移液管将一定量的酒精(一般 6-8ML,最好 7ML)由管口 C 注入 A 泡, 4、用洗耳球将酒精吸入 B 泡,使其液面高于刻痕 m,然后让液体在重力作用下经毛细管 L 流下, 当液面降至痕线 m 时,按动秒表开始计时,液面降至痕线 n 时,按停秒表,记下所需时间 t1,重复 测量六次。 5、将乙醇换成待测液体酒精, 重复上述步骤 3 和步骤 4,测量同体积的乙醇经毛细管时所用时间 t2, 重复六次(先将黏度计用清水清洗一下) 6、测量恒湿槽中水的温度。 7、查表法得到水的粘滞系数 。及酒精和水的密度
液体粘滞系数的测定实验报告
液体粘滞系数的测定实验报告一、实验目的1、了解用落球法测定液体粘滞系数的原理和方法。
2、掌握游标卡尺、千分尺、秒表等仪器的使用方法。
3、学会数据处理和误差分析。
二、实验原理当一个小球在液体中下落时,它会受到重力、浮力和粘滞阻力的作用。
在小球下落速度较小的情况下,粘滞阻力可以表示为:\(F = 6\pi\eta r v\)其中,\(\eta\)是液体的粘滞系数,\(r\)是小球的半径,\(v\)是小球下落的速度。
当小球下落时,重力减去浮力等于粘滞阻力,即:\(mg \rho Vg = 6\pi\eta r v\)其中,\(m\)是小球的质量,\(\rho\)是液体的密度,\(V\)是小球的体积。
当小球下落达到匀速时,加速度为零,速度不再变化,此时有:\(mg \rho Vg = 6\pi\eta r v_{0}\)其中,\(v_{0}\)是小球匀速下落的速度。
设小球的密度为\(\rho_{0}\),半径为\(r\),质量\(m =\frac{4}{3}\pi r^{3}\rho_{0}\),体积\(V =\frac{4}{3}\pi r^{3}\),则可得:\(\eta =\frac{\left( \rho_{0} \rho \right) g r^{2}}{18 v_{0}}\)通过测量小球匀速下落的速度\(v_{0}\)、小球的半径\(r\)、液体的密度\(\rho\)和小球的密度\(\rho_{0}\),就可以计算出液体的粘滞系数\(\eta\)。
三、实验仪器1、粘滞系数测定仪:包括玻璃圆筒、调平螺丝、激光光电门等。
2、小钢球:若干个。
3、游标卡尺:用于测量小球的直径。
4、千分尺:用于更精确地测量小球的直径。
5、电子秒表:用于测量小球下落的时间。
6、温度计:用于测量液体的温度。
7、镊子:用于夹取小球。
8、纯净水、酒精等不同液体。
四、实验步骤1、调节粘滞系数测定仪水平:通过调节底座的调平螺丝,使玻璃圆筒处于竖直状态,确保小球能够沿直线下落。
黏滞系数的测定实验报告
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。
粘滞系数测定实验报告
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。
液体黏滞系数的测定实验报告
液体黏滞系数的测定实验报告一、实验目的1、学习和掌握用落球法测定液体黏滞系数的原理和方法。
2、了解斯托克斯定律的应用条件。
3、熟悉秒表、游标卡尺、千分尺等测量仪器的使用。
二、实验原理当一个小球在液体中下落时,它会受到重力、浮力和黏滞阻力的作用。
在小球下落速度较小时,黏滞阻力可以用斯托克斯公式表示:\(F =6πηrv\)其中,\(F\)为黏滞阻力,\(η\)为液体的黏滞系数,\(r\)为小球半径,\(v\)为小球下落速度。
小球在液体中下落时,当重力、浮力和黏滞阻力达到平衡时,小球将以匀速下落,此时有:\(mg Vρg 6πηrv = 0\)其中,\(m\)为小球质量,\(V\)为小球体积,\(ρ\)为液体密度。
由于小球体积\(V =\frac{4}{3}\pi r^3\),质量\(m =\frac{4}{3}\pi r^3ρ_0\)(\(ρ_0\)为小球密度),整理可得:\(η =\frac{(ρ_0 ρ)g}{18v}d^2\)其中,\(d\)为小球直径。
因此,只要测量出小球的直径\(d\)、下落的速度\(v\)、液体和小球的密度\(ρ\)、\(ρ_0\),以及重力加速度\(g\),就可以计算出液体的黏滞系数\(η\)。
三、实验仪器1、玻璃圆筒:内径约为 10cm,高度约为 50cm。
2、小钢球:直径约为 1mm 至 2mm 之间。
3、游标卡尺:精度为 002mm,用于测量小球直径。
4、千分尺:精度为 001mm,用于测量小球直径。
5、秒表:精度为 01s,用于测量小球下落时间。
6、温度计:用于测量液体温度。
7、电子天平:用于测量小球质量。
8、支架、细线等。
四、实验步骤1、用电子天平测量小球质量,多次测量取平均值。
2、用游标卡尺和千分尺分别测量小球直径,各测量五次取平均值。
3、将玻璃圆筒装满待测液体,放置在支架上,调整圆筒使其竖直。
4、用细线将小球悬挂在圆筒上方,使其自然下垂,然后轻轻放入液体中。
液体粘滞系数实验报告
一、实验目的1. 理解液体粘滞系数的概念及其在流体力学中的重要性。
2. 掌握落球法测定液体粘滞系数的原理和实验步骤。
3. 通过实验,加深对斯托克斯定律的理解,并验证其在实际应用中的准确性。
二、实验原理液体粘滞系数是表征液体粘滞性的一个物理量,其大小反映了液体流动时内部分子间摩擦力的大小。
本实验采用落球法测定液体粘滞系数,其原理基于斯托克斯定律。
斯托克斯定律指出,当一球形物体在无限宽广的液体中以速度v运动,且不产生涡流时,所受到的粘滞阻力F与速度v成正比,与球体半径r的平方成正比,与液体粘滞系数η成反比。
具体公式如下:F = 6πηrv其中,F为粘滞阻力,η为液体粘滞系数,r为球体半径,v为球体运动速度。
当球体在液体中下落时,受到三个力的作用:重力mg、浮力f和粘滞阻力F。
当球体达到终端速度v0时,这三个力达到平衡,即:mg = f + F将斯托克斯定律中的粘滞阻力代入上式,得到:mg = f + 6πηrv0由于浮力f = ρgV,其中ρ为液体密度,V为球体体积,将浮力表达式代入上式,得到:mg = ρgV + 6πηrv0化简得:v0 = (2ρgV / 9πηr)由此,通过测量球体的半径、液体密度和终端速度,可以计算出液体的粘滞系数。
三、实验仪器与材料1. 球形钢球(直径约5mm)2. 玻璃圆筒(内径约20mm,高度约30cm)3. 温度计4. 秒表5. 液体(水、甘油等)6. 精密天平四、实验步骤1. 准备实验装置,将玻璃圆筒放置在水平桌面上,确保圆筒竖直。
2. 在圆筒内加入待测液体,液面高度约为圆筒高度的一半。
3. 用天平测量球形钢球的质量,记录数据。
4. 用游标卡尺测量球形钢球的直径,记录数据。
5. 用温度计测量液体温度,记录数据。
6. 将球形钢球轻轻放入圆筒内,开始计时,记录球体达到终端速度时所用时间t。
7. 重复步骤6,至少测量3次,取平均值作为实验结果。
五、数据处理与结果分析1. 根据实验数据,计算球体体积V = (4/3)πr³。
粘滞系数实验报告
粘滞系数实验报吿201611940158励耘化学黄承宏测得待测液温度数据:不确定度:P A = "7= = 0.06A B = = 006“ =+曲2 = 0.08小球直径数据:1 2.995 9 2.995 17 2.9812 2.989 10 2.991 18 2.9993 2.989 11 2.992 19 2.9954 2.991 12 2.980202.9855 2.988 13 2.9916 2.993 14 2.9967 2.998 15 2.988 82.992162.981平均2.991计算a=0.0055 ,因此所有小球均满足3o 原则,均可以使用。
由此,计算密度:20个球的质量:2.21g 平均质量:0.111g 平均体积:14.003mm3 平均密度:7.93g/cm 3直径的不确定度:p == 0 006密度的不确定度:丝=0.006PUp = 0.006 * 7.93 = 0.048光电门间的距离•即小球勻速下落的距离:光电门距离(液柱高0.0961珈-好J n(n-l)=0.0012=0.006度)(m)=0.6 =0.6P="八 + 廖二 0.8测试的10组小球下落时间数据:序号 1 2 3 4 5 时间(s) 1.9141 1.9224 1.9157 1.9231 1.9121 序号 6 7 8 9 10 时间⑸ 1.92361.93211.92181.91921.9233平均时间(S)1.9207时间的不确定度为:=0.018M = yJ^A 2 + ^B 2 = 0 0 18 ■筒内径测■数据:量筒内径D =65.10mm 不确定度:ABA D75=0.00006P A = "^= = 0.012 A B == 0.012R =+如2 = o.017液面高度测■数据:液面高度H =277.5mm 不确定度:口 =九 2 + “訐=0.8(p-p )gd 2t i⑹(1+2.4 詈)(1+1碍)P = 0.015 X 6.00 =0.09粘滞系数为6.00 ( 0.09 )P此时雷诺系数为Re=0.024<0.1 ,不需要修正实验总结总的来说,这次夹验比较简单,也是比较成功的。
粘滞系数测定实验报告
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。
液体粘滞系数实验报告
液体粘滞系数实验报告液体粘滞系数实验报告实验目的:测量不同液体的粘滞系数,并研究其影响因素。
实验仪器:液体粘度计、热水浴。
实验原理:液体的流动受到内摩擦力的阻碍,液体的粘滞性可以通过测量在单位时间内流过单位面积的液体质量当决定。
粘滞系数η是反应液体粘滞性的量,单位为帕斯卡秒(Pa·s)。
实验步骤:1. 将待测液体倒入液体粘度计中,保持液体温度恒定。
2. 慢慢旋转液体粘度计的旋钮,使其产生流动。
3. 通过目视法测量液体在粘度计中的流动时间,并记录下来。
4. 重复以上步骤,测量各种液体的粘滞系数,并进行比较分析。
实验结果:经过多次测量并计算,得到不同液体的粘滞系数如下:- 液体A的粘滞系数:0.025 Pa·s- 液体B的粘滞系数:0.035 Pa·s- 液体C的粘滞系数:0.045 Pa·s实验讨论:从实验结果可以看出,不同液体的粘滞系数有所差异。
液体C 的粘滞系数较大,说明其粘滞性较强,流动时所受到的阻力也大。
同样的流量条件下,液体C的流动速度较慢。
液体A的粘滞系数较小,粘滞性较弱,流动时所受阻力较小,流动速度较快。
液体B的粘滞系数介于液体A和液体C之间,说明其粘滞性处于中等水平。
实验结论:不同液体的粘滞系数不同,液体的粘滞性值得研究。
粘滞系数的大小取决于液体的黏度、密度、温度等因素,在实际应用中有着重要意义。
实验改进:1. 提高实验精度,增加测量次数,减小误差。
2. 扩大液体样品的种类,比较更多不同液体的粘滞系数。
3. 研究不同温度对液体粘滞系数的影响。
参考文献:1.张某某. 测量液体粘滞系数的实验方法与结果分析[J]. 化学工程, 20xx, xx(1): xx-xx.2.李某某. 液体粘滞系数的实验测定与影响因素研究[J]. 化学技术, 20xx, xx(2): xx-xx.。
(完整版)粘滞系数测定实验
实验 液体粘滞系数的测定当液体内各部分之间有相对运动时,接触面之间存在内摩擦力,阻碍液体的相对运动,这种性质称为液体的粘滞性,液体的内摩擦力称为粘滞力。
粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比,比例系数η称为粘度(或粘滞系数)。
对液体粘滞性的研究在流体力学,化学化工,医疗,水利等领域都有广泛的应用,例如在用管道输送液体时要根据输送液体的流量、压力差、输送距离及液体粘度,设计输送管道的口径。
测量液体粘度可采用落球法,毛细管法(奥氏粘滞计),转筒法等方法。
本实验根据所用方法的不同,分成两个部分,第一部分采用落球法测定变温情况下的液体(蓖麻油)粘滞系数,第二部分则是采用毛细管法测定室温下的液体粘滞系数(该方法比较适合用于生物医学应用,比如测量血液的粘度)。
实验一 落球法测变温液体的粘滞系数落球法(又称斯托克斯法)适用于测量粘度较高的液体。
一般而言,粘度的大小取决于液体的性质与温度,温度升高,粘度将迅速减小。
例如对于蓖麻油,在室温附近温度改变C 1︒,粘度值改变约10%。
因此,测定液体在不同温度的粘度有很大的实际意义,欲准确测量液体的粘度,必须精确控制液体温度。
实验中,小球在液体中下落的时间可用秒表来测量。
一、实验目的1.用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘度。
2.了解PID 温度控制的原理。
3.练习用秒表计时,用螺旋测微计测量小球直径。
二、实验原理在稳定流动的液体中,由于各层的液体流速不同,互相接触的两层液体之间存在相互作用,流动较慢的液层阻滞着流动较快的液层运动,所以产生流动阻力。
实验证明:若以液层垂直的方向作为x 轴方向,则相邻两个流层之间的内磨擦力f 与所取流层的面积S 及流层间速度的空间变化率xv d d 的乘积成正比: S d d f x v ••η= (1) 其中η称为液体的粘滞系数,它决定液体的性质和温度。
粘滞性随着温度升高而减小。
如果液体是无限广延的,液体的粘滞性较大,小球的半径很小,且在运动时不产生旋涡,那么,根据斯托克斯定律,小球受到的粘滞力f 为:v r f •••=ηπ6 (2) 式中η称为液体的滞粘系数,r 为小球半径,v 为小球运动的速度。
粘滞系数测定实验报告
粘滞系数测定实验报告系数测定实验报告液体粘滞系数实验报告奥粘滞系数实验报告篇一:南昌大学液体粘滞系数的测定实验报告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R4PVt8?L (1)式中R为管道的的截面半径,L为管道的长度,?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R4Pt8VL (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?0和?x,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t1和t2,两种液体的密度分别为?1、?2。
则0xR4t18VL1gh(3)R4t28VL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0t 11xt22样的过程,所以由(3)式和(4)式可得: t??x?22??0t1?1(5)(4)2gh如测出等量液体流经DB的时间t1和t2,根据已知数?1、?2、?0,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t1平均值。
(5) 取6毫升的酒精作同样实验,求出时间t2的平均值。
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实验题目: 落球法测定液体的粘度 目的:根据斯托克斯公式用落球法测定油的粘滞系数
橙色字体的数据是在实验室测量出的原始数据,其他数据是计算所得。
摩擦阻力作用,这就是粘滞阻力的作用。
对于半径r 的球形物体,在无限宽广的液体中以速度v 运动,并无涡流产生时,小球所受到的粘滞阻力F 为
rv F πη6= (1)
公式(1)称为斯托克斯公式。
其中η为液体的粘滞系数,它与液体性质和温度有关。
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mg 、液体浮力f 为g r ρπ33
4、粘滞阻力rv πη6,这三个力作用在同一直线上,方向如图1所示。
起初速度小,重力大于
其余两个力的合力,小球向下作加速运动;随着速度的增加,粘滞阻力也相应的增大,合力相应的减小。
当小球所受合力为零时,即
063
403=--rv g r mg πηρπ (2)
小球以速度v 0向下作匀速直线运动,故v 0称收尾速度。
由公式(2)可得
36)34
(rv g
r m πρπη
-= (3) 当小球达到收尾速度后,通过路程L 所用时间为t ,则v 0=L /t ,将此公式代入公式(3)又得
t rL
g
r m ⋅-=πρπη6)34
(3 (4) 上式成立的条件是小球在无限宽广的均匀液体中下落,但实验中小球是在内半径为R 的玻璃圆筒中的液体里下落,筒的直径和液体深度都是有限的,故实验时作用在小球上的粘滞阻力将与斯托克斯公式给出的不同。
当圆筒直径比小球直径大很多、液体高度远远大于小球直径时,其差异是微小的。
为此在斯托克斯公式后面加一项修正值,就可描述实际上小球所受的粘滞阻力。
加一项修正值公式(4)将变成
t
R r rL g
r m ⋅⎪
⎭⎫ ⎝
⎛
+-=
4.216)34
(3πρπη (5) 式中R 为玻璃圆筒的内半径,实验测出m 、r 、ρ、t 、L 和R ,用公式(5)可求出液
体的粘滞系数η。
数据处理方法一
图1
图2
2.测量记录
待测液体的密度ρ
= 0.950 g/cm3=950Kg/m3
30个小球与盘的总质量m1= g=
盛小球的空盘质量m2= =
1个小球的质量 m=6Kg容器内径 D= mm=
液体总高度 H= mm=
下落高度 L= =
液体温度 T= 26 °C
重力加速度 g= 9.8 m/s2
数据处理方法二
1、测小钢球的质量:
把30粒小钢球装入小盘中,秤其质量为m1,再秤空盘的质量为m2,则每一粒小钢球的质量为m=(m1-m2)/30。
秤得:m1 =±(g) m2=±(g)
∴m= (m1- m2)/30= /30=
结果表示:m=±0. 04)×10-3(g) =(4..68±×10-6(K g)
相对不确定度U Em=U m/m=/= 1%
2、测液体温度及比重:
温度T=±(℃)
ρ=±(g·cm-3)= ±×103(K g·cm-3)
ρ的相对不确定度U Eρ=%
3、测玻璃管内径R、液深H
内径D=±(mm) R=D/2=±(mm) R的相对不确定度U ER=÷=%
液深H=±0.6mm,H的相对不确定度U EH=÷=%
4、测N1,N2之间的距离l
l =±(mm) l 的相对不确定度U E l =÷=3%
5、测小球半径r :设小球直径为d ,
r = d /2=±(mm),
r 的相对不确定度U Er =÷=% 6
Et v 0 =l /t =×10-3÷= ×10-3 (ms -1
) v 0的相对不确定度U v 0=U E l )+U E t)=%+%=%
U(v 0)= v 0×E(v 0)=×10-3×%=×10-6(ms -1
) v 0的结果表示:v 0=± ×10-3(ms -1)
=×10-3×(1±%) (ms -1
) v = v 0·(1+/R)·(1+/H)
=×10-3
×(1+×÷32..06) ×(1+×÷
=×10-6(ms -1
)
令(1+/R)的相对不确定度为U Ew1= U Er + U ER =% (1+/H)的相对不确定度为U Ew2= U Er + U EH =% ∴ v 的相对不确定度为U E v = U Ew v 0+ U Ew1+ U Ew2 =%+%+%=1%
)(1.718.910
980.6105000.06]3950.0)105000.0(4[1068.46)
3/4(76
33
363s Pa g
rv
r m ⋅=⨯⨯⨯⨯⨯÷⨯⨯⨯-⨯=⋅-=----πππρπηη计算 实验感想:通过这次实验学习了简单设计性实验的基本方法,应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法,分析基本误差的来源及进行修正的方法。
但是实验测得数据的误差较大,所以对测量的掌握不够,应熟悉测量方法和技巧,同时明白到物理是一门严谨的科学,尤其对于物理实验,稍有不慎将产生巨大错误,因此我们应该以严谨的态度对待物理实验,并在实验中感受物理实验的乐趣,掌握物理实验方法。