测定水的粘度系数

测定水的粘度系数 水粘度系数的测定 ——车辆工程4班 刘天威 20110402406 1.实验目的 1)掌握用落球法测定水的粘度系数。 )掌握游标卡尺，停表等实验仪器的使用;了解一种减小实验误差的方法;学习用算2 数误差表示实验结果。 2实验仪器 玻璃圆筒内的待测水，圆筒(有两条标线N1和N2)，米尺，停表，游标卡尺，镊子，培养皿，小球(3颗)。 3实验原理 在稳定流动的液体中，因为各层流体的速度不同，因而在相邻的流体层之间会产生切向力，此切向力即为粘性力。实验指出，此粘性力f正比于两流层间的接触面积S和该处的速度梯度dv/dx，即 f =n(dv/dx )S 这就是牛顿粘性定律。式中，比例系数n称为流体的粘度系数，它只与流体本身的性质和温度有关。 由于液体的粘性，物体在液体中运动时要受到液体的摩擦阻力，当小球在液体中下落时，若下落速度很小，球也很小，且液体在各方向上是无限宽广的，则由斯托克斯公式有 f =6πn r v 式中，v是小球下落的速度，r是小球的半径，n是液体的粘度系数。 小球在液体中下落时，不仅受到流体的阻力，还有自身的重力和水的浮力，三力平衡时，小球等速下落。由三力平衡得 34/3 π rρg,4/3πρ g，6πn r v0 ρ式中，是水的密度，可得 0 2 n,2(ρ-ρ)gr/9v0 因为液体放在容器中总不是无限广阔的，所以小球在无限广阔的液体中下落是不可能的。只考虑管壁的影响。由于小球作匀速运动，则v=L/t，并以r=d/2，R=D/2,(d是小球直径，D是液注直径，L是小球作匀速运动的距离)得 2 n,(ρ-ρ)gdt/18L(1，2.71d/D)0 4实验装置 5实验步骤 1)用米尺测出小球匀速下落的距离L; 2)用游标卡尺测出小球的直径d; 3)用游标卡尺测出液注的直径D; 4)将小球置于液注中心靠近水面位置释放，用停表测出小球通过距离L所用的时间t; 5)记录数据并计算得出水的粘度系数n; 6实验心得 只有认真学得理论，才能想出比较好的方法。实践是检验真理的唯一方法。