用落球法测液体黏度实验报告

曲阜师范大学实验报告实验日期:2025、5、24 实验时间:8:30-12:00姓名:方小柒 学号:**********年级:19 级 专业:化学类实验题目:用落球法测液体黏度一、 实验目得:1、掌握用落球法测量液体得粘滞系数。2、了解用斯托克斯公式测量液体粘滞系数得原理,掌握适用条件。3、测定蓖麻油得粘滞系数。二、 实验仪器:蓖麻油,玻璃圆筒,游标卡尺,米尺,电子秒表,小钢球,螺旋测微器,天平,镊子,密度计,温度计三、 实验内容:(1)用米尺测量小球匀速运动路程得上、下标记间得距离 L(L 在实验过程中不允许修改)。(2)用秒表分别测量直径 d=2、000mm 与 d=1、500mm 得小球下落 L 所需要得时间 t,重复测量 6 次,取平均值。(3)将测量数据填入数据表格。四、 实验原理:2、用落球法测量液体得黏度当小球在液体中运动时,见下图,将受到与运动方向相反得摩擦阻力得作用,这种阻力即为黏滞力。它就是由于粘附在小球表面得液层与邻近液层得摩擦而产生得。当小球在均匀、无限深广得液体中运动时,若速度不大,球得体积也很小,则根据斯托克斯定律,小球受到得黏滞力为F=6 πηvr式中,η为液体得黏度,v 为小球下落得速度,r 为小球半径。假如让质量为 m,半径为 r 得小球在无限宽广得液体中竖直下落,它将受到三个力得作用,即重力 G,液体浮力 F 浮,粘滞力 F。F=6πηvrF 浮=4/3πr3ρ0gG=mg G=F- F 浮=0由此可得液体得粘滞系数为:若测量小球以匀速率 v0 下落距离 L 所用得时间 t,则液体得粘滞系数为:(1)由于实验中,小球就是在内半径为 R(直径为 D)得玻璃圆筒内下落,圆筒得直径与液体深度都就是有限得,因此实际作用在小球上得粘滞阻力将与斯托克斯公式给出得略有不同。当圆筒直径远远大于小球直径,且液体高度也远大于小球直径时,其差异就是很微小得。因此,在求粘滞系数时我们加上一项修正项,将上述粘滞系数公式变为本次实验中我们忽略由于实验条件限制所引入得修正,用公式(1)计算液体粘滞系数:其中: ρ 、 ρ0 、d、L 分别为小球密度、液体密度、小球直径、小球匀速下落高度。图 3 小球下落示意图当小球在液体中下落时,作用在小球上得力有重力ρgV ,浮力ρ0 gV与黏滞力6 πηvr,其中ρ与ρ0分别就是小球与液体得密度,V 就是小球得体积,三个力都在竖直方向,重力向下,浮力与黏滞力向上。当小球刚开始下落时,重力大于浮力与黏滞力之与,小球向下做加速运动。随着速度得增加,黏滞力逐渐加大,当速度达到一定值时,作用在小球上得各个力达到平衡,于...