《粘滞系数测定实验报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粘滞系数测定实验报告（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划粘滞系数测定实验报告实验三液体粘滞系数的测定【实验目的】1.加深对泊肃叶公式的理解；2.掌握用间接比较法测定液体粘滞系数的初步技能。【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【实验材料】蒸馏水50ml酒精25ml【实验原理】由泊肃叶公式可知，当液体在一段水平圆形管道中作稳定流动时，t秒内流出圆管的液体体积为?R4?PV?t8?L式中R为管道的的截面半径，L为管道的长度，?为流动液体的粘滞系数，?P为管道两端液体的压强差。如果先测出V、R
2、、?P、L各量，则可求得液体的粘滞系数?R4?P?t8VL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。取一种已知粘滞系数的液体和一种待测粘滞系数的液体，设它们的粘滞系数分别为?0和?x，令同体积V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DB，分别测出他们所需的时间t1和t2，两种液体的密度分别为?1、?2。则?0?x?R4t18VL?1g?h?R4t28VL式中?h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?0t?11?xt2?2样的过程，所以由式和式可得：t?x?22?0t1?1(5)?2g?h如测出等量液体
3、流经DB的时间t1和t2，根据已知数?1、?2、?0，即可求出待测液体的粘滞系数。【实验内容与步骤】(1)用玻璃烧杯盛清水置于桌上待用，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)用移液管经粘度计粗管端注入6毫升水。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7次，取t1平均值。(5)取6毫升的酒精作同样实验，求出时间t2的平均值。【数据记录与处理】室温T=27水=103kg/m3酒=103kg/m3水=10-3pa/s标=10-3pa/s计算得出实=10-3pa/s相对误差E=
4、/标100=【实验误差分析】1.用洗耳球将液体吸至刻度C处时不能做到恰好到位，导致两液体V不等。2.实验过程中对奥氏粘度计的接触使得不与水平面垂直。3.酒精的密度与理论值有相差。【注意事项】1奥氏粘度计下端弯曲部分很容易折断，操作过程中只能握大管，不要一手同时握两管。2实验过程应保持奥氏粘度计竖直。3实验不应将秒表太用力按，以免次数太多导致损坏。3333肇庆学院电子信息与机电工程学院普通物理实验课实验报告级班实验合作者实验日期姓名:王英学号25号老师评定实验题目：目的：根据斯托克斯公式用落球法测定油的粘滞系数橙色字体的数据是在实验室测量出的原始数据，其他数据是计算所得。摩擦阻力作用，这就是粘滞
5、阻力的作用。对于半径r的球形物体，在无限宽广的液体中以速度v运动，并无涡流产生时，小球所受到的粘滞阻力F为F?6?rv公式称为斯托克斯公式。其中为液体的粘滞系数，它与液体性质和温度有关。如果让质量为m半径为r的小球在无限宽广的液体中竖直下落，它将受到三个力的作用，即重力mg、液体浮力f为4?r3?g、粘滞阻力6?rv，这三个力作用在同一直线上，方向如图1所示。起初速度小，重力大3于其余两个力的合力，小球向下作加速运动；随着速度的增加，粘滞阻力也相应的增大，合力相应的减小。当小球所受合力为零时，即mg?4?r3?g?6?rv0?03小球以速度v0向下作匀速直线运动，故v0称收尾速度。由公式可得4
6、(m?r3?)g?6?rv0图1当小球达到收尾速度后，通过路程L所用时间为t，则v0L/t，将此公式代入公式又得4(m?r3?)g3?t6?rL上式成立的条件是小球在无限宽广的均匀液体中下落，但实验中小球是在内半径为R的玻璃圆筒中的液体里下落，筒的直径和液体深度都是有限的，故实验时作用在小球上的粘滞阻力将与斯托克斯公式给出的不同。当圆筒直径比小球直径大很多、液体高度远远大于小球直径时，其差异是微小的。为此在斯托克斯公式后面加一项修正值，就可描述实际上小球所受的粘滞阻力。加一项修正值公式将变成4(m?r3?)g?tr?6?rL?1?R?式中R为玻璃圆筒的内半径，实验测出m、r、t、L和R，用公式
7、可求出液体的粘滞系数。实验内容：橙色字体的数据是在实验室测量出的原始数据，其他数据是计算所得。数据处理方法一2测量记录待测液体的密度0g/cm3=950Kg/m3个小球与盘的总质量m1=g=盛小球的空盘质量m2=个小球与盘的质量m=()/30=6Kg容器内径D=mm=液体总高度H=mm=下落高度L=cm=液体温度T=18C重力加速度g=m/s2数据处理方法二1、测小钢球的质量：把30粒小钢球装入小盘中，秤其质量为m1，再秤空盘的质量为m2，则每一粒小钢球的质量为m=(m1-m2)30。秤得：m1=(g)m2=(g)m=(m1-m2)30=()30=(g)Um=()30=(g)结果表示：m=(0
8、.04)310-3(g)=()310-6(Kg)相对不确定度UEm=Umm=1%2、测液体温度及比重：温度T=()=(g2cm-3)=()3103(Kg2cm-3)的相对不确定度UE=%3、测玻璃管内径R、液深H内径D=(mm)R=D2=(mm)R的相对不确定度UER=%液深H=，H的相对不确定度UEH=%4、测N1，N2之间的距离ll=(mm)l的相对不确定度UEl=%5、测小球半径r：设小球直径为d，r=d2=(mm)，r的相对不确定度UEr=%6Etv0=lt=(ms-1）v0的相对不确定度Uv0=UEl)+UEt)=%+%=%U(v0)=v03E(v0)=%=(ms-1）v0的结果表示
9、：v0=()310-3(ms-1）=(1%)(ms-1）v=v02(1+R)2(1+H)=(1+)3(1+)=(ms-1）令(1+R)的相对不确定度为UEw1=UEr+UER=%(1+H)的相对不确定度为UEw2=UEr+UEH=%v的相对不确定度为UEv=UEwv0+UEw1+UEw2=%+%+%=1%(m?4?r3?/3)7计算?g6?rv?6?10?4?(?10)?3?(Pa?s)6?10?3?10?3关于修正值雷诺数的说明：由于小球半径玻璃筒半径,可认为小球是在均匀无限大的液体中运动，且小球质量很轻，下落时几乎不形成涡流，所以，该修正值可以忽略不计。如要修正则：雷诺数：Re=2rv0/
10、=0=(1+3Rc/16-19Re2/1080)-1=(pa2S)(m?4?r3?/3)?g式计算误差的误差的计算：用?6?rv把M=m-4r33看成一个直接测量量令m=4r33=(Kg)m的相对不确定度为UEm=3UEr+UE=%+%=%m的标准差为Um=m3UEm=%=(Kg)M=m-m=()=(Kg)M的标准差U(M)=U(m)+U(m)=(+)310-6(Kg)=(Kg)M的相对不确定度为UEM=U(M)M=%的相对不确定度为UE=UEM+UEr+UEv=%+%+1%=%的标准差为U()=3UE=%=(Pa2s)结果表示：=()(Pa2s)=(1%)(Pa2s)实验感想：写出自己实验时
11、所获得的启示或掌握的知识。注意：写实验报告必须用专用的A4实验报告纸，不能用其他形式的作业本信纸方格纸等，并且一定要写上班别、学号、组别、实验题目、实验日期等内容。并且要与预习报告装订在一起交容对着仪器记录好。不能在来实验室前把所使用的仪器名称及型号规格提前写好，如提前写的扣5分，打印的预习报告或实验报告都不能打印出老师发下资料的提示注意事项的内容，如有则扣10分，预习报告或实验报告无需画仪器的图片及相片，如果是打印的有仪器的图片及相片扣10分，实验步骤上只需要写出实验的内容标题即可，无需写太详细的操作细节内容，如果把老师提供的资料的详细操作细节不加修改的抄到预习报告或实验报告的，扣5分，如果
12、同学们需要把老师发下去的仪器相片、注意事项提示和操作的细节内容打印出来看的话，则应另存再打印，而且几个人合着使用一份即可，每个实验全班约打印六、七份左右，然后互相传递着看是非常好的。1以t为纵坐标轴，以1/D为横坐标轴，作出一条直线，延长该直线与纵轴相交，求截距t0。由图像可知截距t0=2计算粘滞系数及误差。2(-0)gd2t0(7800-962)10?=-318?(?10）18S误差计算：E=t0Sd+2=+=?=?10=E最终测量结果为：-3=3利用所测数据，分析计算各试管内考虑边界条件修正后的粘滞系数1，并与用外推法测得的值进行比较，说明本实验中边界修正是否有效。D1:(1+/h)2(7
13、800-962)10?=?(1+?10/)D224(1+/h)2(7800-962)10?=?(1+?10-3/)D33(1+/h)2(7800-962)10?=?(1+?10-3/)D4(1+/h)2(7800-962)10?=?(1+?10/)以上数据显示，边界条件修正后的黏滞系数大于用外推法求出的黏滞系数值,本实验中边界修正有效。4利用所测数据，估算本实验中小球运动的雷诺数，并根据估算值判断是否需要进行雷诺数修正，如是，则计算修正后的2，分别与上面得到的和1进行比较，说明本实验中雷诺数修正是否有效。小球匀速下落通过距离h所需的时间t0，0=又小球半径为10-30962?10-3=则Re所以仅考虑第一级雷诺数修正，此时黏滞系数计算公式可以写成D11(1+/h)16D22(1+/h)16(1+/h)16D3D43(1+/h)16以上数据显示，黏滞系数无变化，本实验中雷诺数修正无效。4目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
