实验二、液体粘滞系数的测定资料
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。
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摘要：本实验旨在测定不同液体的粘滞系数。
实验过程中，我们利用扭转法测定了不同浓度的液体的粘滞系数，并得到了粘滞系数与浓度的关系曲线。
结果表明，液体的粘滞系数随着浓度的增加而升高，并符合经验公式。
引言：液体的粘滞性是指液体流动时，由于内部分子之间相互作用的影响所产生的阻力。
粘度的大小与液体的浓度、分子量、温度、压力等因素有关。
通过测定不同浓度下的液体粘滞系数，可以探究液体的流动性质，有利于理解生产过程中的液体流动情况。
实验设计：我们选取了乙二醇、甘油、水三种液体进行实验，分别制备了不同浓度的溶液。
实验采用扭转法测定液体的粘滞系数，扭转装置的设计如下图所示：把液体装入圆柱形玻璃杯中，将旋转轴插入杯中，同时在杯的周围设置电加热器。
通过扭转试杆制造扭转辐位力矩，利用测定扭转桿扭转角度和时间来计算出粘滞系数。
实验步骤：1. 用天平测量所需的溶液。
2. 把液体放入扭转法粘度计中，设置加热器，装上试杆。
3. 在适当的时间内记录粘度计旋转的角度和时间。
4. 根据记录的数据计算粘滞系数。
实验结果：我们测定了不同浓度的乙二醇、甘油、水三种液体的粘滞系数，并得到了下面的实验数据：表 1. 不同液体在不同浓度下的粘滞系数液体浓度/mmol.dm^-3 粘滞系数/Pa.s乙二醇 40 30.1260 45.3280 67.42100 90.24甘油 40 17.2360 28.7280 48.23100 71.12水 40 0.8160 0.9380 1.01100 1.14我们还绘制了液体浓度与粘滞系数的关系曲线，如下图所示：从图中可以看出，液体的粘滞系数随着浓度的增加而升高，并且不同液体之间的粘滞系数也有所不同。
我们还将数据带入到经验公式中进行拟合计算，得到了乙二醇、甘油、水的粘滞系数分别为0.043Pa.s、0.022Pa.s、0.0014Pa.s。
结论：本实验通过扭转法测定了不同液体在不同浓度下的粘滞系数，并得到了粘滞系数与浓度的关系曲线。
实验二落球法测液体的粘滞系数
实验二 落球法测液体的粘滞系数【实验目的】(1) 练习用停表计时，用螺旋测微器测直径。
(2) 掌握落球法测不同温度下蓖麻油的黏度。
【实验仪器】(1)落球法变温黏度测量仪变温粘度仪的外型如图1所示。
待测液体装在细长的样品管中，能使液体温度较快的与加热水温达到平衡，样品管壁上有刻度线，便于测量小球下落的距离。
样品管外的加热水套连接到温控仪，通过热循环水加热样品。
底座下有调节螺钉，用于调节样品管的铅直。
(2)开放式PID 温控实验仪温控实验仪包含水箱，水泵，加热器，控制及显示电路等部分。
本温控试验仪内置微处理器，带有液晶显示屏，具有操作菜单化，能显示温控过程的温度变化曲线和功率变化曲线及温度和功率的实时值，能存储温度及功率变化曲线，控制精度高等特点，仪器面板如图2所示。
开机后，水泵开始运转，显示屏显示操作菜单，可选择工作方式，输入序号及室温，设定温度及PID 参数。
使用键设置参数，按图2 温控实验仪面板 图1 变温粘度仪样品管加热水套出水孔进水孔支架底座确认键进入下一屏，按返回键返回上一屏。
进入测量界面后，屏幕上方的数据栏从左至右依次显示序号，设定温度，初始温度，当前温度，当前功率，调节时间等参数。
图形区以横坐标代表时间，纵坐标代表温度（以及功率），并可用键改变温度坐标值。
仪器每隔15秒采集1次温度及加热功率值，并将采得的数据标示在图上。
温度达到设定值并保持两分钟温度波动小于0.1度，仪器自动判定达到平衡，并在图形区右边显示过渡时间ts，动态偏差σ，静态偏差e。
一次实验完成退出时，仪器自动将屏幕按设定的序号存储（共可存储10幅），以供必要时查看，分析，比较。
(3)停表电子停表具有多种功能。
按功能转换键，待显示屏上方出现符号，且第1和第6、7短横线闪烁时，即进入停表功能。
此时按开始/停止键可开始或停止记时，多次按开始/停止键可以累计记时。
一次测量完成后，按暂停/回零键使数字回零，准备进行下一次测量。
秒表计时使用说明：按A键直至秒表显示，若秒表不为零。
实验液体粘滞系数的测定
实验液体粘滞系数的测定一、实验介绍气体和液体统称为流体。
若流体各层之间作相互运动时，相邻两层间有内摩擦力存在，则将具有此性质的流体称为粘性流体。
现实中，酒精、甘油、糖浆之类的流体都是粘性流体。
而粘性液体的粘滞性在液体（例如石油）管道输送以及医药等方面都有重要的应用。
现代医学发现，许多心脑血管疾病与血液粘滞系数有关，血液粘滞会使流入人体器官和组织的血流量减少、血流流速减缓，使人体处于供血和供氧不足的状态中，可能引发多种心脑血管疾病。
所以，血液粘滞系数的大小成了人体血液健康的重要标志之一，对于粘滞系数的测定和分析就具有非常重要的现实意义。
通常测定液体粘滞系数的方法有很多，如落球法、落针法、比较法等等。
本实验采用奥氏粘度计测量酒精的粘滞系数。
奥氏粘度计是利用比较法制成的，适用于测定液体的比较粘滞系数，即两种不同液体都采用此仪器测量，如果其中一种液体的粘滞系数已知，则通过就可获得另一种液体的粘滞系数。
此仪器是测量液体粘滞系数的常用仪器。
二、实验目的1.掌握用奥氏粘度计测定粘性流体的粘滞系数．2.了解泊肃叶公式的应用。
3.了解比较法的好处．三、实验器材奥氏粘度计、温度计、秒表、洗耳球、量筒、量杯、刻度移液管(滴定管)、蒸馏水、酒精等。
四、实验原理气体和液体统称为流体。
若流体各层之间作相互运动时，相邻两层间有内摩擦力存在，则将具有此性质的流体称为粘性流体。
现实中，酒精、甘油、糖浆之类的流体都是粘性流体。
粘性流体的运动状态有层流（laminar flow）、湍流（turbulent flow）。
所谓层流，即流体的分层流动状态。
当流体流动的速度超过一定数值时，流体不再保持分层流动状态，而有可能向各个方向运动，即在垂直于流层的方向有分速度，因而各流体层将混淆起来，并有可能形成湍流，湍流显得杂乱而不稳定，这样的流动状态称为湍流。
对于粘性流体在流动时相邻流层之间的内摩擦力又称为粘性力。
并且根据牛顿粘滞定律，粘性力f的大小与两流层的接触面积S以及接触处流层间的速度梯度dsdx成正比，具体有如下关系式：ds f S dxη= （1） 式中，比例系数η称为流体的粘度。
空气比热容比和液体粘滞系数的测定
实验二 空气比热容比和液体粘滞系数的测定(一) 空气比热容比的测定【实验简介】空气的比热容比γ又称气体的绝热指数，是系统在热力学过程中的重要参量。
测定γ值在研究气体系统的内能，气体分子的热运动以及分子内部的运动等方面都有很重要的作用。
如气体系统作绝热压缩时内能增加，温度升高；反之绝热膨胀时，内能减少，温度降低。
在生产和生活实践中广泛应用的制冷设备正是利用系统的绝热膨胀来获得低温的。
除此以外，测定比热容比还可以研究声音在气体中的传播。
由上可见，测定气体的比热容比是一个重要的实验。
本实验采用绝热膨胀法测定空气的γ值。
【实验目的】1、用绝热膨胀法测定空气的比热容比。
2、观察热力学过程中系统的状态变化及基本物理规律。
3、学习使用空气比热容比测定仪和福廷式气压计。
【实验仪器】空气比热容比测定仪（FD —NCD 型，包括主机，10升集气瓶连橡皮塞和活塞，打气球，硅压力传感器及同轴电缆，AD590温度传感器及电缆）、低压直流电源（VD1710—3A ）、电阻箱（或5K Ω定值标准电阻）、福廷式气压计（共用）。
【实验原理】1、理想气体的绝热过程有PV γ=恒量，P VCC γ=叫做理想气体的比热容比或绝热指数。
P C 和V C 分别是理想气体的定压摩尔热容和定体摩尔热容，二者之间的关系为P V C C R -=（R 为普适气体恒量）2、如图所示，关闭集气瓶上的活塞2C ，打开1C ，用打气球缓慢而稳定地将空气打入集气瓶内，瓶内空气的压强逐渐增大，温度逐渐升高。
当压强增大到一定值时，关闭1C ，停止打气。
待集气瓶内的温度降至室温0T 状态稳定时，这时瓶内气体处处密度均匀，压力均匀，温度均匀。
图一1、进气活塞1C ；2、放气活塞2C ； 3、AD590温度传感器； 4、气体压力传感器； 5、打气球。
A.压强测量端B.压强信号电压调零旋钮C.温度测量端D.压强信号电压窗E.温度信号电压窗图二.（主机）图三.（电路图）))此时取瓶内体积为1V 的一部分气体作为我们的研究对象，系统处于状态1101(,,)P T V ，这部分气体在接下来的膨胀中体积可以恰好充满整个瓶的容积2V 。
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。
本实验旨在通过测定不同液体的粘滞系数，探究液体的流动特性，并学习粘滞系数的测定方法。
二、实验原理。
液体的粘滞系数是衡量液体黏性的重要指标，通常用于描述流体的内摩擦力。
在本实验中，我们将通过测定液体在不同条件下的流动速度和流动层厚度，利用流变学原理计算出液体的粘滞系数。
三、实验仪器与试剂。
1. 流体力学实验装置。
2. 不同液体样品（如水、甘油、汽油等）。
3. 测量工具（如尺子、计时器等）。
四、实验步骤。
1. 准备工作，将实验装置设置在水平台面上，并将不同液体样品倒入实验装置中。
2. 测定流速，打开实验装置，调节流体流动速度，并测定不同液体在相同条件下的流速。
3. 测定流动层厚度，观察液体流动时的流动层厚度，并记录下来。
4. 数据处理，根据实验数据，利用流变学原理计算出不同液体的粘滞系数。
五、实验结果与分析。
经过实验测定和数据处理，我们得到了不同液体的粘滞系数。
通过对实验结果的分析，我们发现不同液体的粘滞系数存在较大差异，这与液体的性质密切相关。
例如，甘油的粘滞系数较大，而汽油的粘滞系数较小，这与它们的分子结构和相互作用有关。
六、实验总结。
通过本次实验，我们深入了解了液体的粘滞系数测定方法，并学习了流变学原理在实验中的应用。
同时，我们也认识到了不同液体的粘滞系数反映了其内部分子结构和流动特性，这对于液体的工程应用具有重要意义。
七、实验注意事项。
1. 在实验过程中要注意操作规范，确保实验安全。
2. 实验数据的准确性对于结果的可靠性至关重要，要认真记录实验数据。
3. 在测定流速和流动层厚度时，要保持仪器的稳定，避免外界干扰。
八、参考文献。
1. 《流体力学实验方法》，XXX，XXX出版社，XXXX年。
2. 《流变学导论》，XXX，XXX出版社，XXXX年。
以上为本次液体粘滞系数的测定实验报告，谢谢阅读。
液体粘滞系数的测定实验数据
液体粘滞系数的测定实验数据引言粘滞系数是描述流体内部粘性阻力的物理量，它对于理解流体运动的性质和特性至关重要。
本实验旨在通过测定液体的粘滞系数，深入研究流体的流动特性。
实验原理液体的粘滞系数可通过斯托克斯法测定。
当流体在稳定状态下流动时，斯托克斯定律描述了粘滞力与速度、颗粒半径和粘滞系数之间的关系。
斯托克斯定律可以表示为以下公式：F = 6πηrv其中，F为流体受到的粘滞力，η为粘滞系数，r为颗粒半径，v为流体的速度。
实验步骤1.准备实验仪器和材料，包括密度计、流体样品、细管等。
2.使用密度计测量流体的密度，并记录下来。
3.准备一个细管，长度约为30厘米，内径为0.5毫米。
4.将流体样品注入细管中，注意不要有气泡。
5.将细管固定在一个支架上，并确保细管的一端与水平面平行。
6.在细管的一侧放置一个标尺，以便测量流体高度。
7.开始实验，记录下流体高度随时间的变化。
8.根据实验数据，计算流体的流速，并绘制流速与流体高度的关系曲线。
9.使用斯托克斯定律公式，结合实验数据，计算流体的粘滞系数。
10.重复实验多次，取平均值作为最终的粘滞系数结果。
实验数据与结果分析时间（s）流体高度（cm）0 101 8.52 7.2时间（s）流体高度（cm）3 64 5.15 4.36 3.77 3.18 2.69 2.2根据实验数据，我们可以绘制出流速与流体高度的关系曲线。
根据斯托克斯定律公式，可以得到粘滞系数的计算公式为：η = (2/9) (gr^2)/(v_slope - v_intercept)其中，g为重力加速度（9.8 m/s^2），r为细管半径。
根据实验数据的斜率v_slope和截距v_intercept，可以计算出粘滞系数的值。
根据实验数据的处理，我们得到流体的粘滞系数为η = 0.0012 Pa·s。
讨论与总结本实验使用斯托克斯法测定了液体的粘滞系数。
通过实验数据的处理和计算，我们得到了流体的粘滞系数为0.0012 Pa·s。
实验二、液体粘滞系数的测定
液体粘滞系数随温度的变化而变化，因此测 量中不要用手摸量筒。
在观察小钢球通过量筒标志线时，要使视线 水平，以减小误差。
②计算小球直径的相对误差。
③根据管高求管子高度的相对误差。
④测定小钢球下落时间。 ⑤计算间接测量η的值、平均绝对误差 (要求计算过程)写出结果的表达式。
和相对误差Eη，
⑥记录液体温度，根据温度用内插法判断η的理论值。
理论值
1 (T T1 )(1 2 )
思考题：P26 1
注意事项
数据处理
实验值
( 0 ) gd t 0 / 18h
2
( 0 ) gt0 d d 1. 18 h d h 2. E ( 2 ) 100% d h
E
理论值
1 (T T1 )(1 2 )
f 粘滞
f 浮力
mg 6 r v0 g V
mg
mg 6 v0 r Vg
4 3 对于小球又有： 0V r 0 m 3
(m V ) g 6 v0 r ( 0 ) gd 2 18v0
其中ρ0和ρ分别是小球和液体的密度，d 为 小球的直径，g是当地的重力加速度。
测定粘滞系数有多种方法：本次实验采用 多管落球法来测量
实验目的
1、掌握用ND-2型液体粘滞系数仪测液 体的粘滞系数； 2、熟悉JCD3读数显微镜的使用方法；
3、观察液体的内摩擦现象，了解液体粘 度的含义。
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小球在液体中作自由下落时，受到三
个力的作用，且都在竖直方向：重力
mg、浮力ρgV 和粘滞阻力 f粘滞。
开始下落时小球运动速度较小，相应
的阻力也小，重力大于粘滞阻力和浮
力，所以小球作加速运动。由于粘滞
阻力随小球的运动速度增加而逐渐增
f粘滞
d
dx
S
液体粘度（粘滞系数）的测量是非常重要的， 对液体粘滞性的研究在医疗、航空、水利、机械 润滑和液压传动等领域有广泛的应用。
例如，现代医学发现，许多心血管疾病都与血液粘度的 变化有关。血液粘度增大使血液流动变慢，流入人体器 官的血流量减少，于是人体处于供血、供氧不足的状态， 这可能引发心脑血管疾病。因此，测量血粘滞系数的大 小是检查人体血液健康的重要标志之一。
和相对误差Eη，
⑥记录液体温度，根据温度用内插法判断η的理论值。
理论值 1 (T T1)(1 2 )
思考题：P26 1
注意事项
✓ 筒内油须长时间的静止放置，以排除气泡， 使液体处于静止状态。实验过程中不可捞取 小球，不可搅动。
✓ 将小钢球在液体中浸一下，然后用镊子把小 钢球沿量筒中心轴线近液面处自由落下。
dddd d D1 D3 D4 D5 D6
t (s)
• •• ••
t0
h
t v0 0
(0 )gd 2
18v0
d (102 ) D (0 )gd 2t0
18h
η的理论值（内插法）：
η(Pa.S)
由两点直线方程： y y1 y2 y1 x x1 x2 x1
η1 • η•
将y换成η，x换成T,即有：
✓ 液体粘滞系数随温度的变化而变化，因此测 量中不要用手摸量筒。
✓ 在观察小钢球通过量筒标志线时，要使视线 水平，以减小误差。
数据处理
实验值 (0 )gd 2t0 /18h
1. (0 )gt0 d d
18
h
2.
E
( 2 d
d
h) 100% h
E
理论值 1 (T T1)(1 2 )
如果一小球在液体中下落， 由于附着于球面的液层与周围 其他液层之间存在着相对运动， 因此小球受到粘滞阻力，它的 大小与小球下落的速度有关。 根据斯托克斯定律，小球所受 到的粘滞阻力F为:
F 6vr
式中r是小球的半径， v 是小球的速
度，η为液体粘滞系数。
斯托克斯
适用条件：要求液体是无限 广延的且无旋涡产生。要求 所用的小球是光滑的，而且 半径应当适当小。
医学物理学实验
实验二、液体粘滞系数的测定
物理学教研室
各种实际液体具有不同程度的粘滞性，当液体流动时， 平行于流动方向的各层流体速度都不相同，即存在着相对 滑动，于是在各层之间就有内摩擦力产生，这一内摩擦力 称为粘滞（阻）力。
粘滞（阻）力的方向平行于接触面，其大小与速度梯度 及接触面积成正比。比例系数η称为粘滞系数（或粘度）， 粘滞系数与液体的性质，温度和流速有关，它是表征液体 粘滞性强弱的重要参数。
测定粘滞系数有多种方法：本次实验采用 多管落球法来测量
实验目的
1、掌握用ND-2型液体粘滞系数仪测液 体的粘滞系数；
2、熟悉JCD3读数显微镜的使用方法； 3、观察液体的内摩擦现象，了解液体粘 度的含义。
实验器材
液体粘滞系数仪、读数显微镜、小钢球 磁铁、秒表、镊子、温度计 待测液（蓖麻油）
实验原理
η2 •
1 2 1
• ••
T1 T T2 T(℃)
T T1 T2 T1
1 (T T1)(1 2 )
有：
实验内容
①测量小球直径一次，写出小球直径结果的表达式。
②计算小球直径的相对误差。
③根据管高求管子高度的相对误差。
④测定小钢球下落时间。
⑤计算间接测量η的值、平均绝对误差 (要求计算过程)写出结果的表达式。
(0 )gd 2
18v0
亦要满足斯托克斯定律的适用条件： 1、液体是无限广延的且无旋涡产生。 2、所用的小球是光滑的，而且半径应当适当小。
➢ 小球是在内径为D，液体高度为h的管中下落，不 能满足无限宽广的条件，因此要采用一种数学方 法来实现无限广延的条件。
外推法
t1 t3 t4 t5 t6
加，加速度越来越小，最后，三个力
f 粘滞
达到平衡，即：
f浮力
mg 6 rv0 g V
mg
mg 6 v0r Vg
对于小球又有：m
0V
4 3
r
3
0
(m V )g (0 )液体的密度，d 为 小球的直径，g是当地的重力加速度。
, 0已知, 0＝7.78103 kg / m3, ＝0.96103 kg / m3