液体黏度的测定实验报告VIP免费

1 实验五 液体黏度的测定 各种实际液体都具有不同程度的黏滞性。当液体流动时，平行于流动方向的各层流体之间，其速度都不相同，即各层间存在着滑动，于是在层与层之间就有摩擦力产生。这一摩擦力称为“黏滞力”。它的方向在接触面内，与流动方向相反，其大小与接触面面积的大小及速度梯度成正比，比例系数称为“黏度”（又称黏滞系数，viscosity）。它表征液体黏滞性的强弱，液体黏度与温度有很大关系，测量时必须给出其对应的温度。在生产上和科学技术上，凡是涉及流体的场合，譬如飞行器的飞行、液体的管道输送、机械的润滑以及金属的熔铸、焊接等，无不需要考虑黏度问题。 测量液体黏度的方法很多，通常有：①管流法。让待测液体以一定的流量流过已知管径的管道，再测出在一定长度的管道上的压降，算出黏度。②落球法。用已知直径的小球从液体中落下，通过下落速度的测量，算出黏度。③旋转法。将待测液体放入两个不同直径的同心圆筒中间，一圆筒固定，另一圆筒以已知角速度转动，通过所需力矩的测量，算出黏度。④泄流法。已知容积的液体，由已知管径的短管中自由流出，通过测量全部液体流出的时间，算出黏度。目前我国和世界上大多数国家，在工业上所普遍采用黏度计，即基于这一原理。本实验基于教学的考虑，所采用的是落球法。 一、实验目的 1、了解有关液体黏滞性的知识，学习用落球法测定液体的黏度； 2、掌握读数显微镜的使用方法。 二、实验原理 将液体放在两玻璃板之间，下板固定，而对上板施以一水平方向的恒力，使之以速度 v 匀速移动。黏着在上板的一层液体以速度 v 移动；黏着于下板的一层液体则静止不动。液体自上而下，由于层与层之间存在摩擦力的作用，速度快的带动速度慢的，因此各层分别以由大到小的不同速度流动。它们的速度与它们与下板的距离成正比，越接近上板速度越大。这种液体流层间的摩擦力称为 “黏滞力”（viscosity force）。设两板间的距离为 x ，板的面积为 S。因为没有加速度，板间液体的黏滞力等于外作用力，设为 f。由实验可知，黏滞力 f 与面积 S 及速度 v 成正比，而与距离x 成反比，即 xvSf （2-5-1） 式中，比例系数 η 即为“黏度”。η 的单位是“帕斯卡·秒”（Pa·s）或kg·m-1·s-1。某些液体黏度的参考值见附录Ⅰ。 当一个小球在液体中缓慢下落时，它受到三个力的作用：重力、浮力和黏滞2 力。如果小球的运动满足下列条件：①在液体中下落时速度很小；②球...