实验报告液体黏度的测量

核科学与核技术τ与速度梯度（dvdxdv/dx）即τ=ηdv/dx比例系数η称为“黏滞系数”这一关系称为“黏滞定律”度的单位为帕*秒。本实验旨在学习了解黏度的物理含义，能熟练使用几种常用的长度测量工具，掌握毛细管法和落球法测黏度的实验方法和相关的数据处理。1

v为Pa•s。根据三力平衡，能够推 𝜂=(𝑚−𝑉ρ)𝑔= ρ′是小球材料密度，L为匀速下落距离，t为其匀速下落所用时间。 𝜂

(ρ′−•

D，H

(1+2.4𝐷)(1+1.6雷诺数修正参数：A=3ρdv，判定标准：𝐴<2

rL，细管两端的压强差为ΔP，液体黏度为η，则细圆管的流Q=𝜋𝑟4△𝑝细管的时间来计算。Q=𝑉= VtV=𝜋𝑟4(△𝑝+ρgL)2U

VH直接使用推得的表达式V=𝜋𝑟4ρgH▪𝑡,计算黏度 V）t1t2，r、V、L𝑉∝𝜌1和𝑉∝ 上式中𝑉和𝑉V

1𝜂=1

1式中𝜂1和𝜂2分别为两种不同液体的黏度，若已知ρ1、ρ2和𝜂1t1t2游标卡量筒(蓖麻油、温度计、密\αα\α\\\\\112345位置12345时间千分尺零读数12345///直径D12345液柱高度：H=54.70cm；匀速距离：L=40.0cm；油温′=的重力加速度：𝑔=𝜂

(ρ′−•

=(1+2.4𝐷)(1+1.6√∑(𝑑𝑖− 𝑢𝐴(𝑑)

=2.608∗ 5∗𝑢(𝑑)=√𝑢𝐴(𝑑)2+𝑢𝐵2(𝑑)2=3.483∗√∑(𝑡𝑖−𝑢(𝑡)=𝑢𝐴(𝑡)

=5∗𝑢𝐵2(𝐿)

0.15∗

=8.660∗

(𝐿)

∗0.01=1∗𝑢(𝐿)=√2𝑢𝐵1(𝐿)2+𝑢𝐵2(𝐿)2=1.417∗𝑢(ρ′)=0.01g/𝑐𝑚3；𝑢(ρ)=0.0005g/𝑐𝑚3；𝑢(g)=由不确定度的传 可得

𝑢(ρ′)2+

)2

(ρ′−

+ )2+

)2+

)2+ 𝑢(𝜂)=7.227∗同时经检验，𝐴=0.08%<0.5%最终𝜂=(0.859±蓖麻油：𝜂20=0.993𝑃𝑎∙𝑠𝜂25=0.601𝑃𝑎∙𝑠

=

+21.8−20∗5

−

)=0.852𝑃𝑎∙2

ε=

∗100%=室温：21.6℃；温度：20.4℃；水温ρ水=0.9965𝑔/𝑐𝑚3；𝜂水=0.987∗10−3𝑃𝑎∙𝑠； =ρ20+0.4∗(ρ21−ρ20)=0.7891𝑔/𝑐𝑚3；数据记录：取液体体积V=6.00ml12345水𝑢(𝑡)=𝑢(𝑡)=√∑(𝑡1𝑖−𝑡̅̅1̅)2= 𝐴

√∑(𝑡2𝑖−𝑢(𝑡2)=𝑢𝐴(𝑡2)

=5∗𝜂= =1.2237∗10−3𝑃𝑎∙ 1由不确定度的传 可计算得𝑢(𝜂2)

𝑢(𝜂1)

𝑢(𝜌2)

𝑢(𝑡2)

𝑢(𝜌1)

𝑢(𝑡1)(

)=

)+

)+

)+

)+

𝑢(𝜂2)=9.9668∗所以最终𝜂2=(1.2237±0.010)10−3𝑃𝑎∙查 黏度系数并使用内插法计算黏度𝜂2

=

+20.4−20∗5|𝜂2

−

)=1.1917∗10−3𝑃𝑎∙ε=

𝜂2

∗100%=接近试管底部时因为不满足不限深广的条件后的运动。运动过程中F黏大于用的运算值，竖直方向上，向上的力大于向下的力，所以小球11.0%。0.5%误差ε0.82%，发现结果良好，比较成功地利用落球法对蓖麻油的黏度系数进行了2实验前，需要保证粘度计中没有液体残留，并且事先用待测液体2~3次，进行时间测量的时候，发现液体在A处的下降速度比较快，导致液体最低凹液面经过A刻度线的时刻比较，按下秒表的时间前后不定，计时易出误差。从最后的相对误差ε=2.69%来看，实验测量计算得到的黏度可靠性比较好。值，不能够直接读到液面所对应刻度值就按照结论记录数值误差ε=0.82%毛细管法测得在温（液体）20.4℃时的黏度为(1.2237±0.010)10−3𝑃