粘滯系數(shù)的測(cè)定

粘滯系數(shù)的測(cè)定第一頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

【實(shí)驗(yàn)原理】

由理論課的知識(shí)中，我們知道，在細(xì)管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)粘性流體，它的體積流量Q(即單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管子一個(gè)截面的流體體積)遵從泊肅葉公式：在流速接近穩(wěn)定的條件下，若流過(guò)細(xì)管的流體體積為V，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t，則Q=V/t，代入(1)式中，可得到η的表達(dá)式：第二頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三比較法：

即控制不同的流體在某些相同的條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,利用公式進(jìn)行比較，消去相同的物理量,只要測(cè)量少數(shù)的物理量即可計(jì)算出實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)。這種方法是以一種流體的某個(gè)物理量的值為標(biāo)準(zhǔn)值，通過(guò)測(cè)量其他的物理量，再利用比較得到的公式，計(jì)算出我們需要測(cè)量的結(jié)果。第三頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖3-1奧氏粘度計(jì)奧氏粘度計(jì)是一根帶有一大（B）一小（A）兩個(gè)玻璃球泡的U形玻璃管，B泡的上下部各有一條刻痕m和n，用于確定流體的體積，位于下刻痕n下面的是一段直徑均勻的毛細(xì)管l，流體就從此毛細(xì)管中流過(guò)。第四頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn)時(shí)，以一定體積的液體從大管口D注入A泡內(nèi)，再用橡皮吸球由小管口E將液體吸入B泡中，并使液面升高到B泡的上刻痕m以上某一處高度（注意不要把液體吸到時(shí)橡皮管中）。因D、C兩管中液面的高度不同，B泡內(nèi)的液體將在重力的作用下經(jīng)毛細(xì)管流回A泡。利用秒表記下液面從上刻痕m下降至下記得痕n所用的時(shí)間。如果以相同體積的被測(cè)液體和蒸餾水先后注入粘度計(jì)，按上述步驟分別測(cè)出兩種液體的液面由m下降至n所需的時(shí)間t1和t2來(lái)，由（2）式可知。第五頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

由于液體沿毛細(xì)管流動(dòng)過(guò)程中，毛細(xì)管兩端液體的壓強(qiáng)差ΔP與液體的密度ρ和粘度計(jì)兩臂中的液面高度差Δh和乘積成正比，即ΔP=ρgΔh，其中Δh雖在不斷地變化，但可使兩種液體的測(cè)量中的Δh變化情況完全相同，因此，第六頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn)附表中可查得在實(shí)驗(yàn)溫度下標(biāo)準(zhǔn)液體――蒸餾水的η2、ρ2及待測(cè)液體的ρ１，從實(shí)驗(yàn)測(cè)得時(shí)間t1和t2，根據(jù)（9）可求得被測(cè)液體的粘滯系數(shù)η1。第七頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三【實(shí)驗(yàn)步驟】1.將大燒杯盛滿(mǎn)水，放在鐵架座上，作為恒溫器；2.用純酒精約6毫升注入粘度計(jì)的A泡中進(jìn)行洗滌，用手捏住橡皮球，盡量把橡皮球中的空氣擠出（不要松手），再插入到橡皮管中，盡量保證不要泄氣，松開(kāi)手緩緩地吸氣，把液體吸到B泡中，并使液面處于高于m刻線(xiàn)的某一處（切勿將液體吸入到橡皮中去）。松開(kāi)橡皮球（不要擠壓），把它插回到橡皮管中，盡量保證不要泄氣，然后開(kāi)始擠壓橡皮球，將液體全部壓回到大管中。以上步驟進(jìn)行兩三次，這樣就完成了洗滌過(guò)程，把酒精倒回到回收杯中。第八頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3．量取8毫升酒精，注入粘度計(jì)。4．將粘度計(jì)放入大燒杯中，并固定在支架上。注意使粘度計(jì)保持豎立放置，以使兩種液體在盡量相同的條件下5．檢查秒表是否回零并測(cè)量出大燒杯中水的溫度T。6．用橡皮球把液面吸到刻痕m以上的一定處（注意勿將液體吸入橡皮管中）。7．撤去吸球，讓液面自由下降，用秒表測(cè)出液面從上刻痕m降至下刻痕n所用時(shí)間，記錄下來(lái)。（觀(guān)察時(shí)，視線(xiàn)要與刻痕保持水平）8．重復(fù)步驟5、6、7，記錄下三次的讀數(shù)。第九頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三9．倒出酒精：擠壓橡皮球，將液體盡量全部壓入大管中，由大管倒入回收杯中。（用橡皮球多打幾次氣，盡量使細(xì)管中不存液體。）10．用多于20毫升的蒸餾水洗滌量筒，廢液倒入相應(yīng)回收杯中。11．用蒸餾水約10毫升注入粘度計(jì)，重復(fù)步驟2，進(jìn)行洗滌二此。12．量取6毫升蒸餾水，注入粘度計(jì)。13．重量步驟4、5、6、7、8、9、10。14．將回收杯中酒精倒入指定回收瓶，其余液體倒入廢水池。15．完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。第十頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三【注意事項(xiàng)】1．奧氏粘度計(jì)下端彎曲部分很容易折斷，操作過(guò)程中只能握大管，不要一手同時(shí)握兩管。2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)保持奧氏粘度計(jì)豎直。第十一頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

附表一水的密度（103×kg/m3）溫度密度溫度密度溫度密度00．99987100．99973200．9982310．99993110．99963210．9980220．99997120．99952220．9978030．99999130．99940230．9975741．00000140．99927240．9973250．99999150．99913250．9976760．99997160．99891260．9968170．99993170．99880270．9965480．99988180．99862280．9962690．99981190．99843290．99597第十二頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三附表二酒精的密度（103×kg/m3）溫度密度溫度密度溫度密度00．80625110．79704220．7877510．80457120．79535230．7869120．80457130．79535240．7860630．80374140．79451250．7852240．80290150．79367260．7843750．80207160．79283270．7835260．80123170．79198280．7826770．80039180．79114290．7818280．79956190．79029300．7803790．79872200．78945310．78012100．79788210．78860320．77927第十三頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三附表三水的粘滯系數(shù)（泊）（1泊=0.1泊·秒）溫度η溫度η溫度η00.01794170.01088260.0087550.01519180.01060270.00856100.01310190.01034280.00837110.01274200.01009290.00818120.01239210.00984300.00800130.01206220.00961310.00788140.01175230.00938320.00767150.01145240.00916350.00721160.01110250.00895400.00660第十四頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期三附表四酒精粘滯系數(shù)（泊）溫度η溫度η溫度η140.01330210.01179280.01039150.01308220.01158290.01021160.01286230.01137300.01003