(完整精品)大学物理实验报告之奥式粘度计

大学物理实验报告
学院班级
实验日期 2017 年5 月23 日实验地点:实验楼B411室
当黏滞系数为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:
48R P
Q L
πη∆=
(式1) 本实验用奥氏黏度计,采用比较法进行测量。

实验时,常以黏滞系数已知的蒸馏水作为比较的标准。

先将水注人黏度计的球泡A 中,再用洗耳球将水从A 泡吸到B 泡内,使水面高于刻痕m ,然后将洗耳球拿掉,在重力作用下让水经毛细管又流回A 泡,设水面从刻痕m 降至刻痕n 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 2, 即 Q 1t 1=Q 2t 2
4412121288R P R P t t L L
ππηη∆∆⋅=⋅∴ 即得 222111P t
P t ηη∆⋅=∆⋅ (式2)
式中η1和η2分别表示水和待测液体的黏滞系数。

设两种液体的密度分别为ρ1和
ρ2,因为在两次测量中,两种液面高度差∆h 变化相同,则压强差之比为
111222
P g h P g h ρρρρ∆∆==∆∆ (式3) 代入式2,得
22
2111
t t ρηηρ=
⋅ (式4) 从本实验最后的附表中查出实验温度下的ρ1、ρ2和η1值,则根据式4可求得待测液体的黏滞系数η2。

可见,如果一种液体的黏滞系数η1为已知,且两种液体的密度ρ1及ρ2可查表得到,则只要测出两种液体流经同一细管的时间t 1和t 2,即可根据式5算出被测液体的黏滞系数η2。

本实验是已知蒸馏水的η1值,求待测酒精的η2值。

黏滞系数的测定是医学和生物实验中常常遇到的。

这种由一种物质的已知量求得另一种物质的相应未知。

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(完整精品)大学物理实验报告之奥式粘计

(完整精品)大学物理实验报告之奥式粘计

大学物理实验报告姓名学号学院班级评分实验日期2017 年 5 月 23 日实验地址:实验楼B411室实验名称用奥式黏度计测定液体的黏滞系数组号第组【实验目的】1.进一步稳固和理解黏滞系数的观点。

2.掌握用奥式黏度计测定液体黏滞系数的方法。

【实验器械】奥式黏度计、温度计、秒表、量筒、乙醇、蒸馏水、移液管、洗耳球、大烧杯、物理支架、胶头滴管。

【实验原理】一确实质液体都拥有必定的“黏滞性” ,当液体流动时,因为黏滞性的存在,不一样的液层有不一样的流速 v(如图 1),流速大的一层对流速小的一层施以动力,流速小的一层对流速大的一层施以阻力,因此各层之间就有内摩擦力的产生。

实验表示,内摩擦力的大小与相邻两层的接触面积 S 及速度梯度 dv/dy 成正比,即F dvs dy式中的比率系数η叫做黏滞系数,又叫内摩擦系数。

不一样的液体拥有不一样的黏滞系数。

一般状况下,液体的η值随温度的高升而减少。

在国际单位制中,η的单位为帕?秒(Pa?s)。

当黏滞系数为 η的液体在半径为 R 、长为 L 的毛细管中稳固流动时, 若细管两头 的压强差为 ?P ,则依据泊肃叶定律,单位时间流经毛细管的体积流量 Q 为:QR 4 P(式 1)8 L本实验用奥氏黏度计,采纳比较法进行丈量。

实验时,常以黏滞系数已知的蒸馏水作为比较的规范。

先将水注人黏度计的球泡A 中,再用洗耳球将水从 A 泡吸到B 泡内,使水面高于刻痕 m ,而后将洗耳球拿掉,在重力作用下让水经毛细管又流回 A 泡,设水面从刻痕 m 降至刻痕 n 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,因为流经毛细管的液体的体积相等,故有:即得V 1=V 2,即 Q 1t 1=Q 2t 2R 4P 1 tR 4P 2 t 2 8 1 8 2L1L2P 2 t2 (式 2)1P 1 t1式中 η1 和 η2 分别表示水和待测液体的黏滞系数。

设两种液体的密度分别为 ρ1和 ρ2,因为在两次丈量中,两种液面高度差 ?h 变化同样,则压强差之比为P1 g h1(式3)1P 22g h2代入式 2,得22t2 (式 4)11t1从本实验最后的附表中查出实验温度下的ρ1、ρ2和 η1 值,则依据式 4 可求得待测液体的黏滞系数 η2。

南昌大学 液体粘度的测量 物理实验

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。

奥氏粘度计粘度测量方法

奥氏粘度计粘度测量方法

奥氏粘度计粘度测量方法1.引言1.1 概述奥氏粘度计是一种常用的粘度测量仪器,用于测量液体的黏度。

粘度是指流体的内摩擦力,也可以理解为液体的黏稠程度。

粘度的测量对于很多工业和科学领域都非常重要,例如化工、石油、食品等行业。

奥氏粘度计通过测量流体在流动中阻力的大小,来确定流体的粘度。

在奥氏粘度计中,流体被置于两个旋转的圆柱壳体之间,通过测量驱动液体通过这两个圆柱之间的压力差,来计算粘度。

本文将详细介绍奥氏粘度计的粘度测量方法。

首先,我们将先介绍奥氏粘度计的原理和工作原理,以便读者能够更好地理解该仪器的作用机制。

然后,我们将详细描述奥氏粘度计的使用方法,包括仪器的操作步骤、样品的准备、测量条件的选择等。

通过本文的阅读,读者将能够了解奥氏粘度计的测量原理和操作过程,从而能够准确地使用该仪器进行粘度测量。

在接下来的结论部分,我们还将介绍奥氏粘度计的优点和应用前景。

奥氏粘度计具有精确度高、测量范围广、操作简便等优点,因此在工业生产和科学研究中得到了广泛的应用。

随着科学技术的不断进步,奥氏粘度计的测量精度和稳定性还将进一步提高,其在粘度测量领域的应用前景也会更加广阔。

总之,本文将全面介绍奥氏粘度计的粘度测量方法,帮助读者了解该仪器的原理和使用方法,并展望其在工业和科学领域的应用前景。

希望本文能够为相关领域的研究人员和工程师提供有价值的参考和指导。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将介绍奥氏粘度计的粘度测量方法。

首先,将在引言部分概述奥氏粘度计的工作原理和测量原理。

然后,在正文部分将详细介绍奥氏粘度计的使用方法,包括实验步骤和操作注意事项。

最后,在结论部分将总结奥氏粘度计的优点以及其在科学研究和工业应用中的潜力。

引言部分将先对奥氏粘度计进行概述,包括其定义、作用和重要性。

同时,将介绍粘度的概念,并说明为什么粘度的测量对于液体的特性研究以及工业流体控制非常重要。

接下来,本文将详细介绍奥氏粘度计的工作原理和测量原理。

粘滞系数实验报告

粘滞系数实验报告
在桌上,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。

南昌大学实验报告-粘滞系数

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
一、实验目的:
1、进一步理解液体的黏性。
2、掌握用奥氏黏度计测定液体黏度的方法。
二、实验原理:
当黏度为η的液体在半径为R、长为L的毛细管中稳定流动时,若细管两端的压强为ΔP,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= 。
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t
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。
3、测量过程中为什么必须使黏度计保持竖直位置?
,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: 。

液体黏度实验报告

液体黏度实验报告
落球法黏度测量仪1套
铁架台
1
固定长试管、铅垂线、钢尺竺等
盛有蓖麻油的长试管
1
测量对象
铅垂线
1
矫正使试管竖直
60cm钢尺
1
读出各标线位置及液面高度
千分尺
1
测量钢球直径
50分格游标卡尺
1
测量试管内径
电子秒表
1
测量小球在油中下落时间
玻璃皿
1
洗涤钢球的盛放器皿
盛有蓖麻油的量筒(内悬温度计、密度计各1根)
公用1套
实验结果
1.落球法
表3 第一颗小球下落记录
测量前油温T1=19.6℃ 测量后油温T2=19.8℃ T=(T1+T2)/2=19.7℃
钢球直径d=1.404mm 千分尺零刻度读数 0.000mm
标志线
1
2
3
椟志线位置/cm
45.00
25.00
5.00
钢球过标志线时刻t/s
0
27.58
55.26
由上述记录,可知Δt1=t2-t1=27.58s ,Δt2=t3-t2=27.68s.Δt1≈Δt2。可判定从标志线1到3小钢球是匀速直线运动。
实验时,待测液体必须盛于圆筒中,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)须作如下改动方能符合实际情况:
(4)
其中D为圆筒内径,H为液柱高度。
3.泊肃叶定律
实际液体在水平细圆管中流动时,因黏性而呈分层流动状态,各流层均为同轴圆管。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,则细圆管的流量
b)钢尺读取的是位置,长度为初、末2个读数的差。测量时钢尺的端边(零点)紧贴铁架台的底面。

奥氏、乌氏毛细管粘度计的工作原理

奥式、乌式毛细管粘度计基本原理一、总述毛细管粘度计按结构、形状可分为乌氏、芬氏、平氏、逆流四种。

它们测定的样品粘度是运动粘度。

今已广泛地运用在石油、化工、轻工、机电、国防、交通、煤碳、冶金、医药、食品、造纸、纺织、科研、高等院校等单位。

1、 原理在一定温度下,当液体在直立的毛细管中,以完全湿润管壁的状态流动时,其运动粘度与流动时间成正比。

测定时,用已知运动粘度的液体作标准,测量其从毛细管粘度计流出的时间,再测量试样自同一粘度计流出的时间,则可计算出试样的粘度。

2、 假设在水平管处建立三维柱坐标。

设不可压缩的粘性流体在水平管中作稳态层流流动,并设所考察的部位远离管道进、出口,且流动为沿轴向(z 方向)的一维流动。

其物理模型为:1) 牛顿型流体,层流稳态流动,不可压缩;2) 其流动模型为沿z 方向的一维流动,0r u u θ==,0z u ≠ 。

3) 远离进出口。

具体模型如下图所示: rθz二、推导过程柱坐标下的连续性方程:0)()(1)(1'=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂z r u zu r ru r r ρρθρθρθ N-S 方程:z 分量⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂+∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂+∂∂-=∂∂+∂+∂∂+∂∂+∂∂2222111'z u u r r u r r r v z p zuu r u u u r u r u u u z z z d z z z z z r z θρθθθθr 分量()⎭⎬⎫⎩⎨⎧∂∂+∂∂-∂∂+⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂∂∂+∂∂-=∂∂+-∂∂+∂∂+∂∂22222222111'z u u r u r ru r r r v r p zu u r u u r u r u u u r rr d r z r r r r θθρθθθθθθ分量()⎭⎬⎫⎩⎨⎧∂∂+∂∂+∂∂+⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂∂∂+∂∂-=∂∂++∂∂+∂∂+∂∂2222222111'z u u r u r ru r r r v r p r zuu r u u u r u r u u u r d z r r θθθθθθθθθθθρθθ根据假设可对以上方程进行简化得:0=∂∂zu z(1))](1[r u r r r z p zd ∂∂∂∂=∂∂μ (2) 0=∂∂θdp (3) 0=∂∂rp d(4) 从式(2)、(3)、(4)可以看出,该式左侧的d p 仅是z 的函数;而右侧z u 仅是r 的函数。

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。

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。

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