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1、粘滞系数的测定第1页,本讲稿共16页【实验原理实验原理】由理论课的知识中,我们知道,在细管内作稳定流动粘性流体,它的体积流量Q(即单位时间内流过管子一个截面的流体体积)遵从泊肃叶公式:在流速接近稳定的条件下,若流过细管的流体体积为V,经过的时间为t,则Q=V/t,代入(1)式中,可得到的表达式:第2页,本讲稿共16页比较法:比较法:即控制不同的流体在某些相同的条件进行实验测量,利用公式进行比较,消去相同的物理量,只要测量少数的物理量即可计算出实验结果来。这种方法是以一种流体的某个物理量的值为标准值,通过测量其他的物理量,再利用比较得到的公式,计算出我们需要测量的结果。第3页,本讲稿共16页图3
2、-1 奥氏粘度计 奥氏粘度计是一根带有一大(B)一小(A)两个玻璃球泡的U形玻璃管,B泡的上下部各有一条刻痕m和n,用于确定流体的体积,位于下刻痕n下面的是一段直径均匀的毛细管l,流体就从此毛细管中流过。第4页,本讲稿共16页 实验时,以一定体积的液体从大管口D注入A泡内,再用橡皮吸球由小管口E将液体吸入B泡中,并使液面升高到B泡的上刻痕m以上某一处高度(注意不要把液体吸到时橡皮管中)。因D、C两管中液面的高度不同,B泡内的液体将在重力的作用下经毛细管流回A泡。利用秒表记下液面从上刻痕m下降至下记得痕n所用的时间。如果以相同体积的被测液体和蒸馏水先后注入粘度计,按上述步骤分别测出两种液体的液面
3、由m下降至n所需的时间t1和t2来,由(2)式可知。第5页,本讲稿共16页 由于液体沿毛细管流动过程中,毛细管两端液体的压强差P与液体的密度和粘度计两臂中的液面高度差h和乘积成正比,即P=gh,其中h虽在不断地变化,但可使两种液体的测量中的h变化情况完全相同,因此,第6页,本讲稿共16页 实验附表中可查得在实验温度下标准液体蒸馏水的2、2及待测液体的,从实验测得时间t1和t2,根据(9)可求得被测液体的粘滞系数1。第7页,本讲稿共16页【实验步骤实验步骤】1.将大烧杯盛满水,放在铁架座上,作为恒温器;2.用纯酒精约6毫升注入粘度计的A泡中进行洗涤,用手捏住橡皮球,尽量把橡皮球中的空气挤出(不要
4、松手),再插入到橡皮管中,尽量保证不要泄气,松开手缓缓地吸气,把液体吸到B泡中,并使液面处于高于m刻线的某一处(切勿将液体吸入到橡皮中去)。松开橡皮球(不要挤压),把它插回到橡皮管中,尽量保证不要泄气,然后开始挤压橡皮球,将液体全部压回到大管中。以上步骤进行两三次,这样就完成了洗涤过程,把酒精倒回到回收杯中。第8页,本讲稿共16页3量取8毫升酒精,注入粘度计。4将粘度计放入大烧杯中,并固定在支架上。注意使粘度计保持竖立放置,以使两种液体在尽量相同的条件下 5检查秒表是否回零并测量出大烧杯中水的温度T。6用橡皮球把液面吸到刻痕m以上的一定处(注意勿将液体吸入橡皮管中)。7撤去吸球,让液面自由下降
5、,用秒表测出液面从上刻痕m降至下刻痕n所用时间,记录下来。(观察时,视线要与刻痕保持水平)8重复步骤5、6、7,记录下三次的读数。第9页,本讲稿共16页9倒出酒精:挤压橡皮球,将液体尽量全部压入大管中,由大管倒入回收杯中。(用橡皮球多打几次气,尽量使细管中不存液体。)10用多于20毫升的蒸馏水洗涤量筒,废液倒入相应回收杯中。11用蒸馏水约10毫升注入粘度计,重复步骤2,进行洗涤二此。12量取6毫升蒸馏水,注入粘度计。13重量步骤4、5、6、7、8、9、10。14将回收杯中酒精倒入指定回收瓶,其余液体倒入废水池。15完成实验报告。第10页,本讲稿共16页【注意事项注意事项】1奥氏粘度计下端弯曲部
6、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。第11页,本讲稿共16页 附表一附表一 水的密度(水的密度(103kg/m3)温度密度温度密度温度密度0099987100999732009982310999931109996321099802209999712099952220997803099999130999402309975741000001409992724099732509999915099913250997676099997160998912609968170999931709988027099654809998818099862280996
7、2690999811909984329099597第12页,本讲稿共16页附表二附表二 酒精的密度(酒精的密度(10103 3kg/mkg/m3 3)温度密度温度密度温度密度008062511079704220787751080457120795352307869120804571307953524078606308037414079451250785224080290150793672607843750802071607928327078352608012317079198280782677080039180791142907818280799561907902930078037907987
8、22007894531078012100797882107886032077927第13页,本讲稿共16页附表三附表三 水的粘滞系数(泊)(水的粘滞系数(泊)(1 1泊泊=0.1=0.1泊泊秒)秒)温度温度温度00.01794170.01088260.0087550.01519180.01060270.00856100.01310190.01034280.00837110.01274200.01009290.00818120.01239210.00984300.00800130.01206220.00961310.00788140.01175230.00938320.00767150.0114
9、5240.00916350.00721160.01110250.00895400.00660第14页,本讲稿共16页附表四附表四 酒精粘滞系数(泊)酒精粘滞系数(泊)温度温度温度140.01330210.01179280.01039150.01308220.01158290.01021160.01286230.01137300.01003170.01264240.01116310.00985180.01242250.01096320.00967190.01221260.01076330.00949200.01200270.01057340.00931第15页,本讲稿共16页第16页,本讲稿共16页