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液体黏度的测量
物理学系
引言
黏滞性是指液体、气体和等离子体部阻碍其相对流动的一种特性。如果在流动的流体中平行于流动方向将流体分成流速不同的各层,则在任何相邻两层的接触面上就有与面平行而与相对流动方向相反的阻力或曳力存〕
由于实际情况下不易测量,本实验采用比较测量法,即使用同一支毛细管黏度计,测两种不同液体流过毛细管的时间。测量时取相同的体积密度分别为和的两种液体,分别测出两种液体的液面从C降到A〔体积为V〕所需的时间t1和t2,由于r、V、L都是定值,因此可得下式
和〔7〕
〔7〕中的两式相比可得
〔8〕
式中和分别为两种不同液体的黏度,若已知、和,只要测出t1和t2就可求出第二种液体的黏度。这种方法就叫做比较测量法。
实验装置与过程
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实验装置
落球法：落球法黏度测量仪1套〔包括铁架台,盛有蓖麻油的长试管和铅垂线〕；千分尺、游标卡尺各1把,电子秒表1只〔型号12003-1A〕,玻璃皿1个；1m钢尺,盛有蓖麻油的量筒1个〔悬温度计、密度计各1根〕。
毛细管法：奥氏黏度计；分析纯无水乙醇、蒸馏水；密度计、温度计、秒表；烧杯、移液管、洗耳球；
实验过程
落球法：调节玻璃圆筒铅直。调整标志线位置,用钢尺测量并记录位置,此实验中选了三条。投下第1颗小钢珠前记录室温,测完最后1颗小钢珠的下落时间后再记录油温,两者求平均；分别测量5颗小钢珠的直径和匀速运动部分的下落时间。
毛细管法：,然后将蒸馏水吸至左管且使液面高于C刻痕以上。记下液面自C降到A所用时间t1,并重复五次取t1的平均值；将水倒出并用酒精洗涤黏度计,,重复上述步骤,测出酒精液面自C降到A所用的时间t2,重复测5次；实验过程中要观察温度的变化和记录温度T。用密度计测量水的密度,并分别从附表中查得酒精的密度和水的黏度。
实验结果与分析
落球法：千分尺零点：-,,T1=℃,,,
预实验
表1：
位置/cm
A
B
C
时刻/分秒
0分0秒
0分22秒96
1分31秒85
时间t/s
0

表2：
位置/cm
A
B
C
时刻/分秒
0分0秒
0分9秒30
0分37秒41
时间t/s
0

表3：
4 / 6
位置/cm
A
B
C
时刻/分秒
0分0秒
0分22秒95
1分31秒06
时间t/s
0

分析：〔1〕第一组时观察小球下落发现并没完全调整铅直,于是进行调整,由第一组和第三组数据可以看出,第三组是调整后的,时间比第一组小,符合推理。〔2〕选择小球大小：由实验原理中的公式,得到匀速运动时的速度v的表达式为,则,即。由第二第三组可以看出,直