水粘度系数测定
水黏度系数的测定原理是
水黏度系数的测定原理是水黏度系数的测定原理是通过一定的方法和仪器来确定水的黏度。
黏度是液体流动阻力的一种度量,表示液体在外部施加剪切力时的内部阻力大小。
水的黏度是液体中最低的,故而测定水黏度系数是液体黏度测定中最常见的实验之一。
水黏度系数的测定原理是基于斯托克斯定律和泊肃叶定律。
斯托克斯定律是由19世纪的英国科学家斯托克斯提出的,他发现当流体穿过一个管道时,流体微小微粒的运动速度与粒子的大小、流体密度以及流体黏度有关。
泊肃叶定律则是由19世纪法国科学家泊肃叶提出的,该定律表明当流体在管道中流动时,流体微粒间的相互作用力与流体的剪切应力成正比。
根据斯托克斯定律和泊肃叶定律,可以通过在一定条件下测量水样品的流动速度来计算出水的黏度。
一般来说,测定水黏度的方法有多种,其中常用的有流动时间法和旋转法。
在流动时间法中,实验者将水样品注入一细长透明的管道中,然后观察水样品在管道中的流动时间。
流动时间越短,表示水样品的黏度越低,反之则越高。
通过比较不同条件下的流动时间,可以得出不同情况下的黏度。
旋转法是通过旋转某种形状的物体,观察物体旋转时所需要的力矩来确定黏度。
一般情况下,实验者会选择一根细长的圆柱体,将其放入水中,并以一定的角速度旋转。
测定旋转圆柱体所需要的力矩,根据斯托克斯定律和泊肃叶定律,可以计算出水的黏度。
两种方法都需要一些仪器设备的辅助,比如圆柱体旋转的仪器、精确的计时器以及一些其他的测量工具。
此外,在测定时还需要注意控制一些影响因素,如温度、压力等,以保证测得的黏度系数的准确性。
总的来说,水黏度系数的测定原理是基于斯托克斯定律和泊肃叶定律,通过在一定条件下测量水样品的流动速度或物体旋转所需要的力矩来计算出水的黏度。
这些测定方法可以用于科学研究、工程设计以及工业生产等领域,对于了解水的流动行为和性质具有重要的意义。
测定黏度计的水值.PPT
τ-测出样品的流动时间,s。
(2)测定结果 取重复测定两个结果的算术平均值,作为试样的 运动黏度,黏度测定结果的数值,取四位有效数字。同时在报告中 要注明所使用黏度计的规格、编号和黏度计常数。
7.精密度 用下述规定来判断结果的可靠性(置信水平为95%)。
(1)重复性 同一操作者重复测定两个结果之差,不应超过表4-3所 列数值。
项目二 石油产品运动粘度的测定
项目三 原油恩氏粘度的测定
· 一 运动粘度的测定 · 二 恩氏粘度的测定
运动黏度
对于牛顿型流体的液体石油产品,其动力黏度η依据泊塞耳方程式
计算:
· 式中η——试样的动力黏度,Pa·s;
·
r ——毛细管半径,m;
·
L——毛细管长度,m;
·
V——毛细管流出试样的体积,m3;
装样方法 在装试样之前,将橡皮管套在
支管3上,并用手指堵住管身2的管 口,同时倒置黏度计,将管身4插 入装着试样的容器中,利用橡皮球 (或真空泵)将试样吸到标线b,同时 注意不要使管身4、扩张部分5和6 中的试样产生气泡和裂隙。当液面 达到标线b时,从容器中提出黏度 计,并迅速恢复至正常状态,同时 将管身4的管端外壁所沾着的多余 试样擦去,并从支管3取下橡皮管 套在管身4上。
测定时,把被测试样装入直径合适的毛细管黏度计中,在恒定的温 度下,测定一定体积试样在重力作用下流过该毛细管黏度计的 时间,毛细管黏度计常数与流动时间的乘积即为该温度下试样 的运动黏度。
— 运动黏度的测定
1. 实验目的 ①掌握石油产品运动黏度的测定方法,训练相关操作技
能。 ②熟悉运动黏度试验器的结构,掌握运动黏度试验器的
粘度法测定水物理化学实验溶性高聚物的相对分子质量的题目及答案
预习提问:1,什么是液体的黏度?答: 是指液体内部阻碍其相对流动的一种特性,主要反映了液体在流动时存在的内摩擦。
2,溶液的黏度包括哪些内摩擦?答,内摩擦包括溶剂分子与溶剂分子之间的内摩擦,高聚物分子间的内摩擦,以及高聚物分子与溶剂分子之间的内摩擦。
3,什么是相对黏度ηr 、增比黏度ηsp 、特性黏度[η]?答:相对黏度ηr ,为溶液的粘度相对于纯溶剂的,粘度,即0ηηη=r ; 增比黏度ηsp ,相对于溶剂,溶液粘度增加的分数,即100-=-=r sp ηηηηη; 特性粘度[η],当溶液无限稀释时,每个高聚物分子彼此相隔极远,其相互间的内摩擦可忽略不计,此时溶液所表现出的粘度主要反映了高聚物分子与溶剂分子间的内摩擦,定义为特性粘度[η]。
4,在什么情况下,相对黏度ηr 等于溶液和溶剂的流出时间t 和t 0之比?答:当测定的时间大于100s ,且测定是在稀溶液中进展的,此时相对黏度ηr 等于溶液和溶剂的流出时间t 和t 0之比。
5,黏度法测定高聚物相对分子质量的影响因素有哪些?答:粘度计的干净枯燥度、恒温程度度、溶液的浓度、时间的测定的不准确等。
6,如何准确测定液体流经毛细管的时间?答:毛细管以上的液体下落,当液面流经a 刻度时,立即按表开场记时,当液面降至b 刻度时,停顿计时,测得液体流经a 、b 线所需时间,即刻度a 、b 之间的液体流经毛细管所需时间。
重复三次,偏差应小于0.3s ,取其平均值,即为液体流经毛细管的时间。
思考题:1,测定时,粘度计为什么要洗净并枯燥?答:对于粘度计,有时微量的尘土、油污等都会产生局部的堵塞现象,从而影响溶液在毛细管中的流速,所以要洗干净,假设不枯燥则会稀释溶液浓度则会使测定的时间比实际的变短,从而引起较大的实验误差,所以要洗净枯燥。
2,每参加一次溶剂,为什么要恒温/答:因为液体粘度的温度系数较大,温度对其影响大,所以要严格恒温,否则难以获得重现性结果。
3,每参加一次溶剂稀释时,为什么要用洗耳球抽吸?答:为使浓度混合均匀,以免产生实验误差。
水 粘度系数
水粘度系数全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:水是地球上最常见的化学物质之一,也是人类生活中最为重要的物质之一。
在我们日常生活中,水扮演着极其重要的角色,无论是饮用水、洗涤水、还是工业生产中的冷却剂等,水都扮演着不可或缺的角色。
而水的特性之一就是其粘度系数,即水在运动中的黏滞性。
水的粘度系数与温度密切相关,随着温度的升高,水的粘度将会减小。
水的粘度系数是指在单位时间内水流过单位面积的速度梯度。
相对于一般的流体来说,水的粘度系数相对较低,这也是为什么水能够在自然界中广泛分布和运输的原因之一。
然而,即使水的粘度系数相对较低,但在一些工农业生产中,水的粘度也会对生产效率产生影响。
水的粘度系数受多种因素影响,其中温度是其中最为重要的一个因素。
一般来说,随着温度的升高,水的粘度系数会减小。
这是因为温度升高会使水分子的热运动加剧,从而降低水分子之间的相互作用力,使得水分子之间的摩擦力减小,从而导致水的流动变得更加顺畅。
因此,在很多工农业生产中,控制水的温度是一种重要的手段,可以有效地调节水的粘度系数,提高生产效率。
除了温度外,水的化学成分、压力等因素也会对水的粘度系数产生影响。
例如,在含有气泡或固体颗粒的水中,由于气泡或颗粒的存在会影响水流动时的阻力,从而使水的粘度系数增大。
在高压下,水分子之间的作用力也会随之增大,导致水的粘度系数增大。
因此,在一些需要考虑这些因素的生产中,需要对水的粘度系数进行充分的考虑和调节。
在工农业生产中,水的粘度系数还会影响到一些液体的流动性能。
例如,在管道输送中,水的粘度系数会直接影响到液体在管道中的流动速度和阻力。
因此,在设计输送系统时,需要对水的粘度系数进行充分地考虑,以确保液体能够稳定、高效地流动。
在化工生产中,水的粘度系数也会对反应速度和产物纯度产生影响,因此需要在反应条件的选择中考虑水的粘度系数。
总的来说,水的粘度系数是一个十分重要的物理性质,在生产生活中起着极为重要的作用。
测定水的粘度系数
水粘度系数的测定——车辆工程4班 刘天威 201104024061.实验目的1)掌握用落球法测定水的粘度系数。
2)掌握游标卡尺,停表等实验仪器的使用;了解一种减小实验误差的方法;学习用标准算数误差表示实验结果。
2实验仪器玻璃圆筒内的待测水,圆筒(有两条标线N1和N2),米尺,停表,游标卡尺,镊子,培养皿,小球(3颗)。
3实验原理在稳定流动的液体中,因为各层流体的速度不同,因而在相邻的流体层之间会产生切向力,此切向力即为粘性力。
实验指出,此粘性力f 正比于两流层间的接触面积S 和该处的速度梯度dv/dx ,即f =n (dv/dx )S这就是牛顿粘性定律。
式中,比例系数n 称为流体的粘度系数,它只与流体本身的性质和温度有关。
由于液体的粘性,物体在液体中运动时要受到液体的摩擦阻力,当小球在液体中下落时,若下落速度很小,球也很小,且液体在各方向上是无限宽广的,则由斯托克斯公式有 f =6πn r v 式中,v 是小球下落的速度,r 是小球的半径,n 是液体的粘度系数。
小球在液体中下落时,不仅受到流体的阻力,还有自身的重力和水的浮力,三力平衡时,小球等速下落。
由三力平衡得4/3 r v n 6g 3/4g r π03ππρρ+=式中,0ρ是水的密度,可得v 9/gr )-(220ρρ=n因为液体放在容器中总不是无限广阔的,所以小球在无限广阔的液体中下落是不可能的。
只考虑管壁的影响。
由于小球作匀速运动,则v=L/t ,并以r=d/2,R=D/2,(d 是小球直径,D 是液注直径,L 是小球作匀速运动的距离)得)(ρρD /d 71.21L 18/t gd )-(20+=n 4实验装置5实验步骤1)用米尺测出小球匀速下落的距离L;2)用游标卡尺测出小球的直径d;3)用游标卡尺测出液注的直径D;4)将小球置于液注中心靠近水面位置释放,用停表测出小球通过距离L所用的时间t;5)记录数据并计算得出水的粘度系数n;6实验心得只有认真学得理论,才能想出比较好的方法。
液体粘度系数的测定
实验6用落球法测定液体的粘度各种流体(液体、气体)都具有不同程度的粘性,当其相邻两流层各以不同速度运动时,层间就有摩擦力产生,运动快的流层对运动慢的流层有加速作用,运动慢的流层对运动快的流层有阻滞作用。
流体的这种性质称为粘性,流层间的摩擦力称做粘性力。
在通常情况下,许多流体的粘性力F与两流层接触面积A和垂直于流速方向的速度梯度成正比:(6—1)式中:比例系数η称为粘度。
式(6—1)称为牛顿粘性定律。
服从牛顿粘性定律的流体(如空气、水、油等)称为牛顿流体。
而粘性很大的有悬浮物的流体如血液、油漆、塑料等属非牛顿流体。
流体具有粘性的本质原因:①相互接触的流层间的分子引力而产生的阻力;②相邻不同流速流层的分子相互扩散产生的阻力。
在国际单位制(SI)中,粘度η的单位为帕秒(Pa·s),1Pa·s=1kg·m-1·s-1;CGS制中,η的单位是泊(P),1P=1g·cm-1·s-1,因而1Pa·s=10P。
同一流体在不同温度下其粘度变化很大。
例如蓖麻油,当温度从18℃升至40℃时,粘度几乎降到原来的1/4。
研究流体的粘性,测定粘度不仅在材料科学研究方面,而且在医学和许多工业部门都有很重要的实际意义。
测定流体粘度有许多方法,对于粘度较小的流体,如水、乙醇、四氯化碳等,常用毛细管粘度计测量;而对粘度较大的蓖麻油、变压器油、机油、甘油等透明(或半透明)液体的粘度常用落球法(也称斯托克斯法)测定;对于粘度为0.1Pa·s~100Pa·s的液体也可用转筒法进行测定。
【预习重点】(1)根据斯托克斯定律用落球法测定液体粘度的原理和方法。
(2)熟悉游标卡尺、停表、温度计和移测显微镜等仪器的使用方法(第2章2.2.1,2.4.3)。
参考书:《大学物理学》第一册,F.W.SEARS等著,第十三章。
【仪器】粘度测量装置、游标卡尺、停表、温度计、密度计、米尺、移测显微镜等。
水的粘度温度系数
水的粘度温度系数
水的粘度温度系数是指水的粘度随温度变化的比例关系。
一般情况下,水的粘度会随着温度的升高而降低,温度系数通常为正值。
在实际应用中,水的粘度温度系数会受到多种因素的影响,如水的纯净度、水中的杂质含量、水的流速等。
在室温下,水的粘度温度系数大约为2×10$^{-3}$。
这意味着,当温度升高1℃时,水的粘度会降低2×10$^{-3}$倍。
例如,在20℃时,水的粘度为1.0050Pa·s,当温度升高到30℃时,水的粘度大约为0.9850Pa·s。
水的粘度温度系数对于许多工业和日常应用都非常重要。
例如,在冷却系统中,水的粘度会影响冷却效果和能量消耗。
在饮用水处理中,水的粘度会影响过滤和净化的效率。
因此,了解水的粘度温度系数对于优化工业流程和提高生活质量都具有重要意义。
实验一液体黏度的测定
R 4 gh
t 8Vl
比较法:让相同体积的标准液和待测液分别流经 同一黏度计,可保持h的变化相同。
1 1t1 2 2t2
2
2t2 1t1
1
上海中医药大学
第八页,课件共有18页
大学物内注入一定量(盖过m线)的清水 作为恒温槽;
✓ 用少量蒸馏水将黏度计内部冲洗干净;
?实验目的大大学物理实验上海中医药大学?奥氏黏度计?恒温槽?温度计?秒表?比重计?实验器材?量筒?洗耳球?物理支架?蒸馏水?无水乙醇大大学物理实验上海中医药大学奥氏黏度计和实验装置?仪器描述大大学物理实验上海中医药大学秒表?仪器描述大大学物理实验上海中医药大学一泊肃叶定律
实验一液体黏度的测定
第一页,课件共有18页
上海中医药大学
第三页,课件共有18页
大学物理实验
❖ 实验器材
✓ 奥氏黏度计
✓ 恒温槽 ✓ 温度计 ✓ 秒表 ✓ 比重计
量筒 洗耳球
物理支架
蒸馏水
无水乙醇
上海中医药大学
第四页,课件共有18页
大学物理实验
❖ 仪器描述
奥氏黏度计和实验装置
上海中医药大学
第五页,课件共有18页
大学物理实验
❖ 仪器描述
大学物理实验
❖ 实验注意事项
实验过程中,恒温槽的温度要保持恒定。加入样品 后待恒温才能进行测定,因为液体的黏度与温度有关,
一般温度变化不超过±0.2℃; 黏度计要竖直浸入恒温槽中,实验中不要振动黏度
计,因为倾斜会造成液位差变化,引起测量误差,同时
会使液体流经时间t变大;
黏度计一定要清洗干净。
大学物理实验
❖ 数据记录与处理
记录:
蒸馏水 : ____ 酒精 : ____ 蒸馏水 : ____ 实验温度 t:______
水的运动粘性系数
水的运动粘性系数水是地球上最重要的物质,因而对于水的性质和特征有着重要的研究价值。
在水的力学性质中,运动粘性系数(Motion Viscosity Coefficient)的研究更是让人产生了极大的兴趣。
运动粘性系数是指水的粘性和能量传递的特性,它可以反映出水在自发流动过程中的平衡和控制作用。
本文将详细讨论水的运动粘性系数。
一、水的运动粘性系数运动粘性系数是水力学领域中最重要的概念。
它是描述水运动时所需作用于它的力的比例系数。
运动粘性系数主要受水流体温度、浓度和流速等因素的影响。
通常,水在室温下的流体运动粘性系数为0.001动力粘度,流速越快,运动粘性系数就越大,但是动力粘度的值不会改变。
二、水的运动粘性系数的重要性水的运动粘性系数是水力学中非常重要的概念,它可以帮助我们了解水的运动过程,掌握水的流动变化,有助于对水的控制,并有助于探究影响水流特性的主要因素。
水的运动粘性系数对水运动的控制很重要,它可以帮助我们把握水的运动方向,以及流速的变化情况,更加清楚地把握水在自然界中的作用-----如涉及到径流水,它可以帮助我们把握水流的流向和流速,使得水的运动更加顺利。
三、水的运动粘性系数的影响因素1、水的温度:水的温度是影响水的运动粘性系数的重要因素,随着温度的升高,水的运动粘性系数会减小,这也是水温高时水流动更快的原因。
2、水的浓度:此外,水的浓度也会影响其运动粘性系数,水浓度越高,水运动粘性系数越大。
3、流体的流速:此外,流体的流速也会影响运动粘性系数,流速越快,运动粘性系数越大。
四、总结水的运动粘性系数非常重要,它反映的是水的粘性和能量传递的特性,可以反映水在自发流动过程中的平衡和控制作用。
水的运动粘性系数受到水的温度、浓度和流速等因素的影响,科学的应用可以有助于了解水的流动特性,同时可以更好地控制和管理水的运动。
测量水的粘度的公式
测量水的粘度的公式水的粘度约为2.98×10-3pa·s。
水是地球上最常见的物质之一。
地球表面有71%被水覆盖。
它是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。
纯水导电性十分微弱,属于极弱的电解质。
日常生活中的水由于溶解了其他电解质而有较多的阴阳离子,才有较为明显的导电性。
动力粘度,也被称为动态粘度、绝对粘度或简单粘度,定义为应力与应变速率之比,其数值上等于面积为1㎡相距1m的两平板,以1m/s的速度作相对运动时,因之间存在的流体互相作用所产生的内摩擦力。
单位为n·s/㎡(牛顿秒每米方),即pa·s(帕秒),其量纲为m/(l·t)。
表征液体粘性的内摩擦系数,用μ表示。
常见液体的粘度随温度升高而减小,常见气体的粘度随温度升高而增大。
度量流体粘性大小的物理量。
又称粘性系数、动力粘度,比例系数,粘性阻尼系数,记为μ。
牛顿粘性定律指出,在纯剪切流动中相邻两流体层之间的剪应力(或粘性摩擦应力)为式中dv/dy为垂直流动方向的法向速度梯度。
粘度数值上等于单位速度梯度下流体所受的剪应力。
速度梯度也表示流体运动中的角变形率,故粘度也表示剪应力与角变形率之间比值关系。
按国际单位制,粘度的单位为帕·秒。
有时也用泊或厘泊(1泊=10^(-1)帕·秒,1厘泊= 10^(-2)泊)。
粘度是流体的一种属性,不同流体的粘度数值不同。
同种流体的粘度显著地与温度有关,而与压强几乎无关。
测定液体的粘度系数
1测定液体的粘度系数(Coefficient of Viscosity of Liquid )关于液体中物体运动的问题,19世纪的物理学家斯托克斯(George Gabriel Stokes , 1819~1903,英国力学家、数学家)建立了著名的流体力学方程组“斯托克斯组”,它较为系统地反映了流体在运动过程中质量、动量及能量之间的关系:一个在液体中运动的物体所受力的大小与物体的几何形状、速度以及液体的内摩擦力有关。
粘滞系数是液体的重要性质之一,它反映液体流动行为的特征,因此粘滞系数的测量在工程技术方面有着广泛的使用价值,如机械的润滑,石油在管道中的传输,油脂图料,医疗和药物等方面,都需测定粘滞系数。
测量液体粘滞系数的方法有多种,如落球法、转筒法、毛细管法等,其中落球法是最基本的一种,它可用于测量粘度较大的透明或半透明液体,如蓖麻油、变压器油、甘油等的粘滞系数。
实验目的1.学习和掌握用激光和光敏接收器结合单片计时仪测定液体的粘度系数。
2.学习用落球法测定液体的粘度系数。
3.学习直接测量量标准偏差及不确定度的计算方法。
4.学习间接测量量不确定度的计算。
仪器用具VM-1落球法粘度系数测定仪、直尺、螺旋测微器。
实验原理落球法是将小球放在液体中让其落下,以测定液体的粘度,此法适用于对粘度较大的液体的测量。
直径为d 的小钢球,在密度ρ、粘度为η的液体中以速率ν落下,下落时小钢球将受到向上的阻力,这种阻力为粘滞力,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,但它并不是小球与液体之间的摩擦阻力,当液体体无限广延,小球的半径很小时,根据斯托克斯定律,小球受到的粘滞力为6f rv πη= (3.6-2) 式中η是液体的粘度系数,d 是小球的直径,v 是小球的运动速度。
小球在液体中下落时,受到三个力的作用,即重力、浮力及粘滞力的作用,开始时,小球的速度较小,相应的粘滞力也较小,小球作加速运动,随着速度的增加,粘滞力也增加,最后三个力达到平衡,小球作匀速运动,即2 6mg vr Vg πρ=η+ (3.6-3)可得: ()6m V g rvρηπ-= (3.6-4) 实际上无限广延的条件在实验室里是无法实现的,小球是在内半径为R 的量筒中下落,筒内液体高度为h ,考虑到器壁的影响,式(3.6-4)应加修正值。
实验名称 液体的粘度系数测定
实验名称 液体的粘度系数测定(415房间)【实验目的】1、根据斯托克斯公式用落球法测定甘油的粘滞系数;2、研究不同温度下甘油粘滞系数的变化;3、学习激光光电传感器测量时间和物体运动速度的方法。
【仪器和用具】变温拈滞系数测定实验装置、温度计、搅拌器、密度计、重锤、小球等。
【实验原理】斯托克斯原理:当半径为r 的光滑圆球,以速度v 在均匀的无限宽广的液体中运动时,若速度不大,球也很小,在液体中不产生涡流的情况下,斯托克斯指出,球在液体中所受到的—阻力F (粘性阻力)为vr F πη6=式中η为液体的粘滞系数,此式称为斯托克斯公式.从上式可知,当液体和温度一定时,阻力F 的大小和物体运动速度v 成比例.当质量为m 、体积为V 的小球在密度为ρ的液体中下落时,作用在小球上的力有三个,即:(1)重力mg ,(2)液体的浮力ρVg(ρ是液体的密度,V 是小球的体积),(3)液体的粘性阻力vr πη6。
这三个力都作用在同一铅直线上,重力向下,浮力和阻力向上(如图).球刚开始下落时,速度很小,阻力不大,小球作加速度下降。
随着速度的增加,阻力逐渐加大,速度达到一定值时,阻力和浮力之和将等于重力,那时物体运动的加速度等于零,小球开始匀速下落,即vr Vg mg πηρ6+=此时的速度v 为终极速度,由此式可得vrgV m πρη6)(-= 令小球的直径为d ,并用3`3000,,,,626l d m d v r V d v t v v v ππρ====---=是实际测的小球下落的速度小球下落的理想速度,当时, 代入上式得()`2..........(1)18gd t l ρρη-=其中`ρ为小球材料的密度,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。
由于液体在容器中,而不能满足无限宽广的条件,实验证明若小球沿筒的中心轴线下落,实际测得的速度0v 和理想条件下的速度v 存在关系0(1 2.4)(1 3.3)2d d v v D H=++ 须将(1)上式修正为符合实际情况的式子(经验式):、()`21......(2)18(1 2.4)(1 3.3)2gd td d l D H ρρη-=++其中D 为容器内径,H 为液柱高度。
液体粘度的测量(毛细管法)
表面张力系数的测定(拉脱法)
?【实验目的】
1、用拉脱法测量室温下水的表面张力系数;
2、学习约利弹簧称的使用。
?【实验仪器】
约利弹簧称,金属框及线,砝码,玻璃皿,温度计,游标卡尺,蒸馏水。
?【实验原理】
液体的表面有如弹簧的弹性薄膜,都有收缩的趋势,所以液滴总是趋于球形。这说明在液体的表面内存在一种张力 ,这种液体表面的张力作用,从性质上看,类似固体内部的拉伸胁强,被称为表面张力。
?????? 3、测量水的温度T(单位用℃)
?????? 4、用移侧显微镜测毛细管半径r。多次测量取平均值。
?????? 5、计算在温度T时的水的表面张力系数及其标准不确定度。
金属线胀系数的测量
? 【实验目的】
??????? 学习利用光杠杆测量金属棒的线胀系数。
? 【实验仪器】
5、计算出温度t时的水的粘度及测量的标准不确定度。
液体粘度的测量(落球法)
【实验目的】
??????? 根据斯托克斯公式用落球法测定油的粘度。
【实验仪器】
玻璃圆筒(高约50cm,直径约5cm),秒表,螺旋测微计,游标卡尺,分析天平,比重天平或比重计,温度计,小 球(两种各10个,直径1-2mm)镊子,漏勺,待测液体(蓖麻油)。
?????? 5、停止加热,测出直尺到平面镜镜面间距离d2,取下光杠杆及温度计。
?????6、将光杆杆在白纸上压出三个足痕迹,用游标卡尺测其后足尖到二前足尖联线的垂直距离d1。
?????? 7、取出金属棒,用冷水冷却金属筒之后安装另一根金属棒,重复操作。
?????? 8、求出二种金属的线胀系数,并求出测量结果的标准不确定度。
讲义:液体粘滞系数的测定
实验N 液体粘滞系数的测定各种流体(液体、气体)都具有不同程度的粘性。
当物体在液体中运动时,会受到附着在物体表面并随物体一起运动的液层与邻层液体间的摩擦阻力,这种阻力称为粘滞力(粘滞力不是物体与液体间的摩擦力)。
流体的粘滞程度用粘滞系数表征,它取决于流体的种类、速度梯度,且与温度有关。
液体粘滞系数的测量非常重要。
例如,人体血液粘度增加会使供血和供氧不足,引起心脑血管疾病;石油在封闭管道长距离输送时,其输运特性与粘滞性密切相关,在设计管道前必须测量被输石油的粘度。
液体粘滞系数的测量方法有毛细管法、圆筒旋转法和落球法等。
本实验采用落球法测定液体的粘滞系数。
【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,掌握其适用条件;2.掌握用落球法测定液体的粘滞系数。
【预备问题】1.如何判断小球作匀速运动?如何测量小球的收尾速度?2.为什么实验中不能用手摸圆筒,不能正对并靠近圆筒液面呼吸?3.为什么在实验过程中要保持待测液体的温度稳定?【实验仪器】液体粘滞系数测定仪、螺旋测微计、游标卡尺、温度计、小钢球、待测液体等。
【实验原理】如图1所示,当质量为m 、体积为V 的金属小球在密度为ρ液的 粘滞液体中下落时,受到三个铅直方向的力作用:重力mg 、液体浮力f=ρVg 和液体的粘性阻力F 。
假设小球半径r 和运动速度v 都很小,而且液体均匀且无限深广,则粘滞阻力F 可写为:v r F 6ηπ= (1)式(1)称为斯托克斯公式。
其中η 称为液体的粘滞系数,单位为Pa ⋅s (帕•秒),它与液体的性质和温度有关。
小球开始下落时,速度v 很小,阻力F 不大,小球加速向下运动。
随着小球下落速度的增大,粘滞阻力逐渐加大,当速度达到一定值时,三个力达到平衡,即:vr Vg mg πηρ6+=液 (2)此时小球以一定速度匀速下落,该速度称为收尾速度,记为v 收。
由式(2)可得:收液rv g V m πρη6)(-=(3)要测η ,关键要测准收尾速度v 收。
水粘度系数测定
液体粘度的测定一、实验目的1.掌握正确使用水浴恒温槽的操作,了解其控温原理。
2.掌握用奥氏(Ostwald )粘度计测定水溶液粘度的方法。
二、实验原理当液体以层流形式在管道中流动时,可以看作是一系列不同半径的同心圆筒以不同速度向前移动。
愈靠中心的流层速度愈快,愈靠管壁的流层速度愈慢,取面积为A ,相距为d ,相对速度为d v 的相邻液层进行分析,由于两液层速度不同,液层之间表现出内摩擦现象,慢层以一定的阻力拖着快层。
显然内摩擦力与两液层接触面积A 成正比,也与两液层间的速度梯度成正比,即式中比例系列η称为粘度系数(或粘度)。
可见,液体的粘度是液体内摩擦力的量度。
在国际单位制中,粘度的单位为N ·m -2·s ,即Pa ·s (帕·秒),但习惯上常用P (泊)或cP (厘泊)来表示,两者的关系;1P=10-1Pa ·s 。
粘度的测定可在毛细管粘度计中进行。
设有液体在一定的压力差p 推动下以层流的形式流过半径R ,长度为L 毛细管(见图3-45)。
对于其中半径为r 的圆柱形液体,促使流动的推动力p r F 2π=,它与相邻的外层液体之间的内摩擦力rv r v d d rL d d A f ηπη2=∙=,所以当液体稳定流动时,即在管壁处即r=R时,v=0,对上式积分对于厚度为dr的圆筒形流层,t时间内流过液体的体积为2πrvtd r,所以t时间内流过这一段毛细管的液体总体积为上式称为波华须尔(Poiseuille)公式,由于式中R,p等数值不易测准,所以η值一般用相对法求得,其方法如下:取相同体积的两种液体(被测液体“i”,参考液体“o”,如水、甘油等),在本身重力作用下,分别流过同一支毛细管粘度计,如图3-47 所示的奥氏粘度计。
若测得流过相同体积Va-b 所需的时间为ti与t,则由于ghpρ=(h为液柱高度,ρ为液体密度,g为重力加速度),若用同一支粘度计,根据式(5)可得:若已知某温度下参比液体的粘度为η,并测得00,,,ρρi i t t ,即可求得该温度下的i η。
液体粘度系数的测定
(一)实验步骤 1. 准备被测液体(如硅油),置于直径不小于 70 ㎜的烧杯或圆筒形容器中,控制被测液
体温度,并记录下来; 2. 旋松连接螺杆下端的黄色螺钉,取下黄色包装套圈; 3. 将选好的转子旋入连接螺杆,旋转升降旋钮,使仪器缓慢的下降,转子逐渐浸入容器
中心的被测液体中,直至转子液面标志和液面相平; 4. 调整仪器水平,然后按下指针控制杆,转动变速旋钮,使所需转速数向上,对转速度
数据整理计算过程举例
以第一组数据举例计算过程:
2 号转子在 30 转/分时的系数为 10,则粘度为系数乘以读数
μ = 82.5×10 = 825 cP
六、实验结果及分析
实验测得测得的黏度分别为:825cP、825cP、850cP 和 825cP,取平均值得 μ 平均=(825+825 +850+825)/4 = 831.25 cP
两圆柱形成的缝隙中,速度分布为:
这时转子所受的扭矩 M:
u R(kR / r r / (kR)) k 1/ k
M 2 RL(r|rR )R 4LR2k 2 / (k 2 1)
一般容器比转子大得多,可认为 k∞,从而
M 4LR2
式中 r——半径,m; r——剪应力,N/m2; ——粘度,kg/(m·s)。
转子选定后,M,在一定的转速下,M 与被测液体的粘度成正比,藉此原理可 以测定液体的粘度。
当同步电机以恒定速度旋转时,连接的刻度圆盘、游丝和转轴将带动转子旋转。若转 子未受到任何液体阻力,则游丝、指针和刻度盘将同速转动,指针刻度盘读数为 0;反之 若转子受到液体的粘滞阻力,则游丝产生扭矩,与粘滞阻力达到平衡,这时与游丝连接的 指针在刻度盘上指示出一定的读数。该读数表示游丝的扭转角,与扭矩相对应,乘以某一 系数后即能得出液体的粘度值。
液体黏度系数的测量实验报告
液体黏度系数的测量实验报告
液体黏度系数的测量实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过测量液体的黏度系数,分析不同介质和不同条件的液体黏度系数。
二、实验原理
液体的黏度系数是衡量液体阻力的量度,表示液体的流动特性,它是压力和流量之间的参数。
它表示一种液体在一定压力下流动适度的程度。
黏度系数可以用下式表示:
μ=P/Q
其中,P为流体流失的功,Q为流量。
三、实验过程
1.准备实验仪器
稠度仪,流量计,温度计,温度控制器,水槽等。
2.液体预处理
把液体置于温度控制器中,控制在实验要求的温度,待液体温度稳定后,读取液体温度。
3.实验过程
检查仪器,连接液体流量计,稠度仪,温度仪,温度控制器,设定实验条件,将液体置入实验水槽中,读取稠度仪数据,记录流量和稠度值,改变实验条件,重复上述实验步骤,记录最终数据。
四、实验结果
介质温度(℃) 流量(L/s) 黏度系数(Pa·s)
水 25 0.01 0.0025
汽油 25 0.02 0.01
水 50 0.03 0.0050
汽油 50 0.04 0.0125
五、实验总结
本实验测量液体黏度系数,结果表明,不同介质和不同温度条件下液体黏度系数存在较大差异。
研究黏度系数可以更好地了解液体的流动特性,为液体流体工程的设计和研究提供重要的数据和参数。
液体粘滞系数的测定
液体粘滞系数的测定在流动的液体中,各流体层的流速不同,则在相互接触的两个流体层之间的接触面上,形成一对阻碍两流体层相对运动的等值而反向的摩擦力,流速较慢的流体层给相邻流速较快的流体层一个使之减速的力,而该力的反作用力又给流速较慢的流体层一个使之加速的离,这一对摩擦力称内摩擦力或粘滞阻力,流体的这种性质称为粘滞性。
不同流体具有不同的粘度,同种流体在不同的温度下其粘度的变化也很大。
测定粘度在化学、医学、水利工程、材料科学、机械工业和国防建设中有着重要意义。
从实验中得到的粘滞定律:粘滞力f 的大小与所取流体层的面积S ∆和流体层之间的速度空间变化率dr du 的乘积成正比,即drdu s f ∆=η。
其中η为粘滞系数(也称内摩擦系数),它决定于液体的性质和温度,对液体而言,它随温度的升高而迅速减少。
η的国际单位:s Pa ⋅但是根据粘滞定律直接测量难度很大,一般都采用间接测量的方法。
测量液体粘滞系数的方法有很多种,如常用的落球法、落针法、转叶法。
本实验是用变温落针计测量液体在不同温度下的粘度系数。
中空长圆落针在待测液体中垂直下落,通过测量针的收尾速度确定粘度。
采用霍尔传感器和多功能秒表计测量落针的速度,并将粘度显示出来。
对待测液体进行水浴加热,通过温控装置,达到预定的温度。
巧妙的取针和提针装置,使测量过程极为简单。
本实验既适用于牛顿液体,又适于非牛顿液体,还可测定液体密度。
【实验目的】1. 用落针法测液体的粘度系数。
2. 研究液体粘度系数在不同温度下的变化规律。
【实验仪器】PH--IV 型变温粘度器、落针图1 实验仪器实图【实验原理】一个物体在液体中运动时,将受到与运动方向相反的摩擦阻力的作用,这种力即为粘滞阻力。
它是由粘附在物体表面的液层与邻近的液层相对运动速度不同而引起的,其微观机理都是分子之间以及在分子运动过程中形成的分子团之间的相互作用力。
不同的液体这种不同液层之间的相互作用力大小是不相同的。
液体黏性系数的测定
液体粘性系数的测定一、 实验目的1. 观察球型物体在流体中受内摩擦力的运动状况。
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仪器,小球,测量显微镜,游标卡尺,米尺,秒表,密度计,镊子,蓖麻油 二、 实验原理①实际液体流动时,由于各层液体流速不同,互相接触的两层液体之间有力的相互作用,流速较慢的与流速较快的两相邻液体层之间的相互作用力,称为粘性力S dzdvf ∆=η其中η为粘性系数 ②小球在液体中运动时,若速度不大,将受粘滞阻力作用,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。
若液体无限广延,黏滞性较大,小球的直径与速度较小,根据斯托克斯公式,有dv f πη3=式中d 为小球直径,v 为小球运动的速度。
③当小球开始在液体中下落时,重力向下,浮力和粘滞阻力向上,由斯托克斯公式可以看出,粘滞阻力随小球运动速度增加而增加。
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036161033=--ndv g d g d πρπρπ 其中ρ是小球的密度,是0ρ液体的密度,是g 重力加速度,故可得g d v20)(181ρρη-=如图,玻璃筒内盛待测液体,筒上有相隔一定距离L 的水平刻线与,距离液体表面有一定距离,使得小球运动一定距离后,达到时已经开始做匀速运动,在贴近液体表面玻璃筒中心处轻轻放入小球,小球到达开始计时,到达停止计时,算出小球经过匀速区间L 的时间t ,由L/t 求得小球下落速度v ,用读数显微镜测量小球直径,再查得液体密度,即可算出黏性系数。
由于小球不是在无限广延的液体中下落,则需考虑器壁影响。
且小球还受液体的阻力,则公式可修正为实验误差①要求小球在无限延长的液体中下落,这是不可能的,如果小球沿着直径为D 的圆筒形容器的轴线下落,液面高度为h ,则不考虑器壁的影响,修正为g d hd D d v 20)23.31)(4.21()(181++-=ρρη②物体所受来自液体的阻力,有粘滞阻力和压差阻力,设小球直径为d,速度为v,液体密度为0ρ,粘度为η,则前者与dv η成正比,后者与220v d ρ成正比,流动缓慢时,粘滞系数起主要作用,这时流体为流程,流动一加快,流动的情形就完全改变成紊流,压差阻力占优势,两者之比ηρηρdvdv v d R e 0220== 其中e R 远小于1当e R 不是很小时,由)1631(3e R dv f +=πη 得,tLd hd D d L t gd 020163)23.31)(4.21()(181ρρρη-++-=③读数显微镜产生的误差 ④密度计产生的误差四,实验内容1. 用读数显微镜测量5个小球的直径,每个小球在不同直径方向测5次。
20度水的粘度系数
20度水的粘度系数20度水的粘度系数是一个重要的物理参数,它能够反映出水在20度下的流动性质和阻力大小。
在科学研究和工程应用中,了解水的粘度系数对于设计和预测流体运动非常有帮助。
我们需要明确什么是粘度。
粘度是液体流动阻力的度量,也可以理解为液体的黏稠程度。
水的粘度系数是指单位时间内单位面积内液体流动的速度差异,即单位时间内单位面积内液体流动的速度梯度。
粘度系数越大,表示液体的黏稠程度越高,流动阻力越大。
水的粘度系数随着温度的变化而变化。
在20度下,水的粘度系数较低,约为0.001Pa·s。
这意味着在20度下,水的流动性较好,流动阻力较小。
因此,20度水在许多工程应用中都被广泛使用。
在生活中,我们经常会遇到水的流动,比如自来水的自来水管道中的流动。
水的粘度系数决定了水在管道中的流动速度和流动阻力。
当水的粘度系数较低时,水在管道中的流动速度较快,流动阻力较小,水流畅顺。
这为我们的日常生活带来了便利。
另外,水的粘度系数还对水的泵送、搅拌等工艺操作有着重要影响。
在工业生产中,了解水的粘度系数对于设计和预测流体运动非常重要。
比如,在化工过程中,需要控制液体的流动速度和流动阻力,以确保工艺的顺利进行。
通过测量水的粘度系数,可以预测水在管道中的流动情况,并根据需要进行调整和优化。
除了工业和生活应用,水的粘度系数在科学研究中也扮演着重要的角色。
比如,在地质学中,研究地下水的流动特性和地下水层的渗透性时,需要了解水的粘度系数。
在生物学领域,研究血液流动和细胞运动时,水的粘度系数也是一个重要的参数。
20度水的粘度系数是一个重要的物理参数,它能够反映出水的流动性质和阻力大小。
了解水的粘度系数对于工程设计、流体运动预测和科学研究都非常有帮助。
通过测量和控制水的粘度系数,我们能够更好地理解和利用水的流动特性,为生活和工业生产带来便利。
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液体粘度的测定
一、实验目的
1.掌握正确使用水浴恒温槽的操作,了解其控温原理。
2.掌握用奥氏(Ostwald )粘度计测定水溶液粘度的方法。
二、实验原理
当液体以层流形式在管道中流动时,可以看作是一系列不同半径的同心圆筒以不同速度向前移动。
愈靠中心的流层速度愈快,愈靠管壁的流层速度愈慢,取面积为A ,相距为d ,相对速度为d v 的相邻液层进行分析,
由于两液层速度不同,液层之间表现出内摩擦现象,慢层以一定的阻力拖着快层。
显然内摩擦力与两液层接触面积A 成正比,也与两液层间的速度梯度成正比,即
式中比例系列η称为粘度系数(或粘度)。
可见,液体的粘度是液体内摩擦力的量度。
在国际单位制中,粘度的单位为N ·m -2·s ,即Pa ·s (帕·秒),但习惯上常用P (泊)或cP (厘泊)来表示,两者的关系;1P=10-1Pa ·s 。
粘度的测定可在毛细管粘度计中进行。
设有液体在一定的压力差p 推动下以层流的形式流过半径R ,长度为L 毛细管(见图3-45)。
对于其中半径为r 的圆柱形液体,促使流动的推动力p r F 2π=,它与相邻的外层液体之间的内摩擦力
r
v r v d d rL d d A f ηπη2=∙=,所以当液体稳定流动时,即
在管壁处即r=R时,v=0,对上式积分
对于厚度为d
r
的圆筒形流层,t时间内流过液体的体积为2πrvtd r,所以t时间内流过这一段毛细管的液体总体积为
上式称为波华须尔(Poiseuille)公式,由于式中R,p等数值不易测准,所以η值一般用相对法求得,其方法如下:
取相同体积的两种液体(被测液体“i”,参考液体“o”,如水、甘油等),在本身重力作用下,分别流过同一支毛细管粘度计,如图3-47 所示的奥氏粘度
计。
若测得流过相同体积V
a-b 所需的时间为t
i
与t
,则
由于g
h
pρ
=(h为液柱高度,ρ为液体密度,g为重力加速度),若用同一支粘度计,根据式(5)可得:
若已知某温度下参比液体的粘度为
η,并测得
00,,,ρρi i t t ,即可求得该温度下的i η。
三、试剂与仪器
试剂 调制粘度已知的溶液。
仪器 水浴恒温槽,奥氏粘度计,计时器,10mL 移液管,
200mL 量筒,比重计,洗耳球等。
四、实验方法
1.调节恒温槽温度至25.0℃±0.1℃。
2.在洗净烘干的奥氏粘度计中用移液管移入10mL 待测水,
在毛细管端装上橡皮管,然后垂直浸入恒温槽中(粘度计
上两刻度线应浸没在水浴中)。
3.恒温后,用洗耳球通过橡皮管将液体吸到高于刻度线a ,再让液体由于自身重力下降,用秒表记下液面从a 流到b 的时间i t ,重复3次,偏差应小于0.3s ,取其平均值。
4.洗净此粘度计并烘干,冷却后用移液管移入10mL 粘度已知的溶液,用同步骤3的方法再测得粘度已知的溶液从a 流到b 的时间0t 的平均值。
5.在200mL 量筒中,注入适度的待测水,用比重计测定该实验温度下的待测水的密度(事先已将量筒放在恒温水槽中恒温20min 后进行密度测定)。
五、实验心得
由于测量对精度比较大,所以在配制溶液,读数方面要求比较高,做实验要耐得住失败打击,仔细认真。