落球法求粘滞阻力.ppt

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1、液体动力粘度的测定实验简介动力粘滞是反映流体层流内摩擦作用(分子作用强弱)的物理量，在工程实践中是一个重要的物理量。在聚合物的物理性能中，动力粘度也是一个重要的物理性能指标，它与聚合物的平均分子量有关。一般情况下，平均分子量较大的聚合物，其粘度则较大；平均分子量较小的聚合物，其粘度则较小，所以通过聚合物的动力粘度可以定性地表征其平均分子量的大小。一、实验目的1、通过落球法测量液体的动力粘度，从而了解液体的内摩擦现象。2、学习不同实验条件下的实验对比分析与研究。二、实验仪器多管液体粘度测量仪，秒表，螺旋测微器，游标卡尺，米尺，小钢珠等。多管液体粘度测量仪三、实验原理1

2、、在理想情况下（小球在液体中下落的速度很小，球的半径也很小，且液体可以看成在各方向上都是无限广延的），小球所受的粘滞阻力由斯托克斯公式给出：式中是小球的下落速度，是小球的半径，是液体的动力粘度，它为本实验要测量的物理量。小球在液体中下落过程中的受力分析2、小球的重力恰好被粘滞阻力与浮力的和相平衡，即小球受到的合力为零，有因此其中，为小球匀速下降速度，即收尾速度。2、对斯托克斯公式而言，“液体在各方向上都是无限广延的”这一假设条件对在直径为D的玻璃管中的小球运动不能成立。因此，考虑到容器壁的影响，修正的斯托克斯公式为其中，为在有限直径的竖直玻璃管中测量到的液体的动力粘

3、度。显然，当时，，由此可测得无限广延条件下的液体的动力粘度。四、实验内容与步骤1、安置好多管液体粘度测量仪，并用游标卡尺测量各个竖直玻璃管的直。2、用螺旋测微器测量编号后的小钢珠直径，再将小钢珠平稳地落入盛有液体的玻璃管中，观察小钢珠在静止液体中缓慢下落的过程。3、寻找小钢珠匀速下降区域，在该区域标定一个测的区域AB（小球在液体中下落过程中的受力分析图），并测定AB区域的大小。4.由落球法测定小钢珠在AB区域匀速运动的时间，计算出相应的收尾速度，计算出在直径为的竖直玻璃管中的液体的动力度。5.利用所提供的多管液体粘度测量仪，分别测量在不同直径的竖直玻璃管中液体的动力

4、粘度。6.分析与的关系，用Excel中的“图表向导”工具作相应的曲线图，并通过线性外推法求得无限广延条件下的液体的动力粘度。五、实验数据处理待测液体的温度℃，待测液体的密度kg/m3表1落球法测液体的动力粘度。54321/(Pa·s)/(m/s)/s/m/kg小球编号Pa·s竖直玻璃管直径m，AB区域的大小m表2动力粘度与玻璃管直径的倒数的关系/玻璃管编号12345分析与（或）的关系，并通过线性外推法求得无限广延条件下的液体的动力粘度。五、思考题在实验数据处理中，为何要注明液体的温度？对同样的液体，其动力粘度与温度应该是怎样的关系？（应从分子运动论的角度进行解释）