液体黏度的测量
物理学系
一、 引言
黏滞性是指液体、气体和等离子体内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在。液体的黏度在医学、生产、生活实践中都有非常重要的意义。例如,许多心血管疾病都与血液的黏度有关;石油在封闭的管道中输送时,其输运特性与黏滞性密切相关。本实验旨在学会使用毛细管和落球法测定液体黏度的原理并了解分别适用范围,掌握温度计、密度计、电子秒表、螺旋测微器、游标卡尺的使用,并学会进行两种测量方法的误差分析。
二、 实验原理
(一) 落球法
当金属小圆球在黏性液体中下落时,它受到3个力,重力mg、浮力和粘滞阻力。如果液体无限深广,在下落速度v较小下,粘滞阻力F有斯托克斯公式
F=6 (1)
r是小球的半径;称为液体的黏度,其单位是Pa·s.小球刚进入时重力大于浮力和粘滞阻力之和,运动一段时间后,速度增大,达到三个力平衡,即
mg=+6 (2)
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