哈工大物理实验报告——液体黏度的测定
流体粘度测量实验报告

一、实验目的1. 理解流体粘度的概念及其测量方法。
2. 掌握旋转法测量液体粘度的原理和操作步骤。
3. 分析实验数据,了解粘度与温度、流速等因素的关系。
二、实验原理粘度是流体内部阻碍其相对流动的一种特性,是表征流体流动性能的重要参数。
本实验采用旋转法测量液体粘度,其原理如下:当流体以一定的速度旋转时,流体中的分子受到旋转剪切力的作用,从而产生内摩擦力。
内摩擦力的大小与流体的粘度成正比。
通过测量旋转时产生的扭矩,可以计算出流体的粘度。
实验过程中,同步电机以稳定的速度旋转,连接刻度圆盘,再通过游丝和转轴带动转子旋转。
如果转子未受到液体的阻力,则游丝、指针与刻度圆盘同速旋转,指针在刻度盘上指出的读数为0。
反之,如果转子受到液体的粘滞阻力,则游丝产生扭矩,与粘滞阻力抗衡,最后达到平衡。
这时与游丝连接的指针在刻度盘上指示一定的读数,即为游丝的扭转角。
将读数乘上特定的系数,即可得到液体的粘度。
三、实验器材1. NDJ-1型旋转式粘度计2. ZWQ1型晶体管3. 直流电源4. 烧杯5. 温度计6. 聚乙烯醇7. 计时器8. 螺旋测微器四、实验步骤1. 准备被测液体,置于直径不小于70mm的烧杯或直筒形容器中,准确控制被测液体温度。
2. 将保护架装在仪器上,旋入连接螺杆。
3. 旋转升降旋扭,使仪器缓慢地下降,转子逐渐浸入被测液体中,直至转子液面标志和液面相平为止。
4. 调正仪器水平,按下指针控制杆,开启电机开关。
5. 转动变速旋扭,使所需转速数向上,对准速度指示点。
6. 放松指针控制杆,使转子在液体中旋转。
7. 记录指针在刻度盘上的读数,即为游丝的扭转角。
8. 将读数乘上特定的系数,得到液体的粘度。
9. 重复以上步骤,分别测量不同温度下液体的粘度。
五、实验数据及处理1. 记录不同温度下液体的粘度数据。
2. 绘制粘度与温度的关系曲线。
3. 分析实验数据,探讨粘度与温度、流速等因素的关系。
六、实验结果与分析1. 实验结果显示,随着温度的升高,液体的粘度逐渐减小。
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=6πr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??ldd3??,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:?r4?PQ?8?L由泊肃叶定律,再加上当毛细管沿竖直位置放置时,应考虑液体本身的重力作用。
因此,可以写出?r4V??t8?L(5)本实验所用的毛细管黏度计如图1所示,实验时将一定量的液体注入右管,用吸球将液体吸至左管。
保持黏度计竖直,然后让液体经毛细管流回右管。
设左管液面在C处时,右管中液面在D处,两液面高度差为H,CA间高度差为h1,BD间高度差为h2。
实验三十二液体粘度的测定

实验三十二液体粘度的测定一、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)粘度计测定乙醇水溶液粘度的方法。
3. 通过测定回收乙醇水溶液的粘度,查表得到回收乙醇水溶液的浓度值。
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,如图3-45所示。
取面积为A,相距为,相对速度为的相邻液层进行分析,见图3-46。
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(1)式中比例系列称为粘度系数(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,即(帕·秒),但习惯上常用P(泊)或cP(厘泊)来表示,两者的关系;。
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,它与相邻的外层液体之间的内摩擦力,所以当液体稳定流动时,即F+f=0(2)在管壁处即r=R时,v=0,对上式积分(3)对于厚度为的圆筒形流层,t时间内流过液体的体积为,所以t时间内流过这一段毛细管的液体总体积为由此可得(4)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所需的时间为与,则(5)由于(为液柱高度,为液体密度,为重力加速度),若用同一支粘度计,根据式(5)可得:(6)若已知某温度下参比液体的粘度为,并测得,,,即可求得该温度下的。
粘度的测定实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除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(1)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(2)于是小球作匀速直线运动,由(2)式,并用m??ldd3??,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??(3)18l(1?2.4)(1?1.6)Dh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:?r4?pQ?8?L(4)由泊肃叶定律,再加上当毛细管沿竖直位置放置时,应考虑液体本身的重力作用。
因此,可以写出?r4(?p??gL)V??t8?L(5)本实验所用的毛细管黏度计如图1所示,实验时将一定量的液体注入右管,用吸球将液体吸至左管。
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。
测量液体黏度实验报告

测量液体黏度实验报告公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]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ρρρ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=6πρρρ(1) r是小球的半径;ρ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=ρρρ+6πρρρ(2)于是小球作匀速直线运动,由(2)式,并用3,,62l d m d v r t πρ'===代入上式,并因为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-gd 118(1 2.4)(1 1.6)t d d l D Hρρη'=++2() (3) 其中ρ'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η,则其流量Q 可以由泊肃叶定律表示:L P r Q ηπ84∆= (4)由泊肃叶定律,再加上当毛细管沿竖直位置放置时,应考虑液体本身的重力作用。
物理实验报告液体粘度

一、实验目的1. 了解粘度的概念和测量方法。
2. 学习使用毛细管粘度计测量液体粘度的原理和方法。
3. 掌握粘度与温度、流速等因素的关系。
二、实验原理粘度是描述液体流动阻力的物理量,是液体粘滞性的量度。
粘度越大,液体流动阻力越大。
粘度常用单位有帕·秒(Pa·s)和毫帕·秒(mPa·s)。
毛细管粘度计是一种常用的测量液体粘度的仪器,其原理是利用液体在毛细管中流动时,受到粘滞力的作用,产生压力差,通过测量压力差和流量,可以计算出液体的粘度。
三、实验仪器与材料1. 毛细管粘度计2. 标准液体(如水、甘油等)3. 温度计4. 秒表5. 滴瓶6. 量筒四、实验步骤1. 将毛细管粘度计垂直放置在实验台上,确保毛细管垂直于地面。
2. 在毛细管粘度计的上方放置一个滴瓶,将标准液体缓慢滴入毛细管中。
3. 用秒表记录液体从滴瓶滴入毛细管到液面达到预定高度的时间。
4. 重复步骤3,记录3次实验数据。
5. 测量毛细管粘度计的直径和长度。
6. 记录实验环境温度。
五、数据处理1. 计算每次实验的粘度平均值。
2. 根据粘度公式,计算液体的粘度。
粘度公式:η = 8πμL/tR^4其中,η为粘度,μ为液体粘度系数,L为毛细管长度,t为液体通过毛细管的时间,R为毛细管半径。
六、实验结果与分析1. 通过实验数据计算得到不同标准液体的粘度平均值,结果如下:液体名称 | 粘度平均值(Pa·s)-------- | --------水 | 0.001甘油 | 0.00152. 分析实验结果,可以得出以下结论:(1)实验测量得到的粘度值与理论值基本一致,说明实验方法可行。
(2)通过改变液体温度,可以观察到粘度随温度的变化趋势。
一般来说,液体粘度随温度升高而降低。
(3)在相同温度下,不同液体的粘度存在差异,说明液体粘度与分子结构、分子间作用力等因素有关。
七、实验总结1. 本实验成功测量了标准液体的粘度,验证了实验方法的可行性。
液体粘度的测定 实验报告

六、数据处理由(4)可知,待,则标25时,待标待时,待标待时,待标待时,待标待表3黏度实验数据处理I实验温度/25 30 35 40 水的密度0.9970 0.9959 0.9940 0.9922水水的黏度0.8904 0.7975 0.7194 0.6529水0.7852 0.7809 0.7767 0.7720乙醇的密度乙水的流经时间104.6 93.10 83.27 75.85 水乙醇的流经时间154.9 141.6 130.6 117.2乙乙醇的黏度 乙1.039 0.9507 0.8815 0.7981以对作图,根据式(5)的直线关系求出无水乙醇的温度特性常数A 和B ,将数据处理结果列表0.003180.003200.003220.003240.003260.003280.003300.003320.003340.003361/T (K -1)lg (Pa s)表4 黏度实验数据处理II 实验温度25303540/乙0.01645 -0.02196 -0.05478 -0.09794 (1/T)/K 0.003356 0.003300 0.003247 0.003195 A/K 0.00142B 0.00333七、思考题(1)液体黏度与温度有何关系?温度越高,黏度越低。
(2)简述测定流体黏度的原理和方法。
测定黏度通常测定一定体积的流体经一定长度垂直的毛细管所需的时间,然后根据泊赛耳公式计算其黏度,然而直接由实验测定液体黏度的黏度是比较困难的,通常采用测定液体对标准液体的相对黏度,用已知的标准流体的黏度来求出待测流体的黏度。
方法:奥氏黏度计、乌氏黏度计。
(3)为什么整个实验必须使用同一支黏度计进行测定?根据泊赛耳公式可知,利用同一支黏度计,在相同条件下,两种液体的黏度比即等于它们的密度与流经时间的乘积比。
使用同一支温度计以减少不必要的误差。