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用落球法测定液体的粘滞系数

类别:行业新闻   来源:火狐体育nba在线观看    发布时间:2025-02-24 13:18:33  浏览:1

  液体的粘滞系数又称为内摩擦系数或粘度。是描绘液体内摩擦力性质的一个重要物理量。

  它表征液体抵挡形变的才能, 只需在液体内存在相对运动时才反映出来。粘滞系数除了

  因资料而异之外还比较灵敏的依靠温度, 液体的粘滞系数跟着温度上升而削减, 气体则

  反之, 大体上按正比例的规则添加。研讨和测定液体的粘滞系数, 不仅在资料科学研讨

  当流体活动时, 各层的流速不同, 相邻两层中由于流体分子的热运动, 流速慢的流层中

  的分子进入流速快的流层;一起, 流速快的流层中的分子进入流速慢的流层, 成果流速快的

  将变慢, 流速慢的将变快。在微观上就等于在两流层间产生了彼此效果力, 咱们称这一对

  一个半径为r 的金属小球在无限广延的粘滞液体中自在下落时, 它遭到3 个力的效果:

  (1)小球W=ρ Vg(V 为小球体积;ρ 为小球密度;g 为重力加速度), 方向向下;

  (2)液体效果于小球的浮力F=ρ 0Vg(ρ 0 为液体的密度), 方向向上;

  (3)由于附着于球面的液体与周围其他液层之间的摩擦力, 即小球遭到的粘滞阻力 f,

  由于液体是无限广延的, 并且小球的半径r很小, 小球下落的速度v也很小, 这由斯托克

  式中, d 为小球直径;η 为该液体在T℃时的粘滞系数, 它只与液体性质和温度有关。一

  小球在液体中下落时重力ρ Vg 和浮力ρ 0Vg 为恒力, 而粘滞阻力f 与小球下落的速度v

  成正比。小球由中止开端下落, 在重力效果下做加速运动, 粘滞阻力跟着速度的增大而增大,

  假如h 是小球在匀速下落时刻为t 时经过的一段旅程, 则v=h/t, 而m=ρ V, 则可改写为

  试验中, 液体在任何一个方向上都不可能是无限广延的, 小球是在内径为D.高度为H的

  由该式可看出, 只需可以测出m、d、h、t、D 和h 各值, 即可求出η 值。

  2. 用读数显微镜测出小钢球的直径, 共测出 6 个小钢球的直径, 记载其成果, 编

  将一颗小钢球悄悄放于量筒中液面中心, 让其自在下落, 调查其速度改变状况, 开端确

  选好小球做匀速下落旅程上下刻线。为使小钢球外表彻底被蓖麻油母财, 可将小

  钢球在油中浸一下, 然后悄悄地放于液面中心, 让其从中止开端下落。当小球抵达刻线 时发动秒表开端计时, 抵达 N2 刻线时中止秒表计时, 记下时刻 t。并按此法测出其

  记下每次丈量时油的温度T, 用游标卡尺测出量筒内径, 用米尺测出h=N1N2、量筒中液

  油的粘度随气温改变明显, 试验时不要用手摸量筒, 每次试验后要当即记载油

  是不一样的, 一般球越小, 下落越快, 球越大下落越慢。从差错视点考虑, 小球直径越大

  差错越小。但直径增大, 重力增大, 这样下降速度添加, 收尾速度添加, 又是不期望看到

  的。所以, 在传统试验中, 为了使收尾速度变小, 不得不选用直径较小的小球, 这样就存

  4. 答:N1 不可以在液面方位, 假如N1 设在液面方位会由于小球在开端

  计时后并未被液体母财而导致十分严峻的试验差错。正确设置办法是N1 应设在液面以下位

  于小球开端做匀速下落的方位, N2 应设置在距量筒底部大于小球直径以上的方位, 且不

  大学物理试验教程 王铁云 主编 北京师范大学出版社 2011 年7 月版

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