如何测量粘度(measure viscosity)
第1部分第1部分（共2部分）：了解粘度
- 1定义粘度。粘度测量液体的流动阻力。高粘度的液体流动非常缓慢，就像蜂蜜一样。低粘度的流体像水一样快速流动。粘度单位为帕斯卡秒（Pa s）。
- 2定义粘度方程。本实验将测量球体及其通过液体的通道，以计算粘度。粘度方程为[2（ps pl）ga2]/9v，其中ps是球体的密度，pl是液体的密度，g是重力引起的加速度，a是球体的半径，v是球体的速度。
- 3了解粘度方程中的变量。密度是物体每单位体积的质量，用p表示。在这个方程中，你需要测量球体ps和液体pl的密度。通过测量球体的周长并将其除以2π，可以找到球体的半径a。重力引起的加速度g是一个常数，取决于你所在行星的大气层。在这种情况下，你在地球上，所以g是9.8m/s2。球体的速度v是在实验过程中计算出来的，是物体移动特定距离所需的时间，单位为米/秒（m/s）。
第2部分第2部分（共2部分）：测量粘度
- 1获取实验所需的材料。为了计算液体的粘度，你需要一个球体、一个量筒、一把尺子、一块秒表、一个刻度盘和一个计算器。这个实验有很多步骤，但如果正确执行，它们将允许您计算任何液体的粘度。球体可以是一个小大理石或钢球。确保其直径不超过分度圆柱直径的一半，以便很容易落入圆柱中。量筒是一种塑料容器，侧面有分级标记，可以测量体积。你可以用手表代替秒表，但用秒表测量会更准确。液体必须足够透明，以便在大理石从液体中滴下时看到它。试着测试许多不同流速的液体，看看它们的粘度有什么不同。你可以尝试一些常见的液体，包括水、蜂蜜、玉米糖浆、食用油和牛奶。
- 2计算所选球体的密度。进行粘度计算时需要球体和液体的密度。密度的公式是d=m/v{\displaystyle d=m/v}，其中d是密度，m是物体的质量，v是物体的体积。将球体放在天平上测量质量。记录质量，单位为克（g）。使用公式V=（4/3）xπx r3确定球体的体积，其中V是体积，π是常数3.14，r是球体的半径。你可以通过测量球体中心周围得到其周长，然后将周长除以2π来求半径。你也可以通过测量量筒中水的位移来计算体积。记录初始水位，将球体放入水中，并记录新水位。从新水位中减去初始水位。这个数字等于球体的体积（毫升）。用公式d=m/v{\displaystyle d=m/v}计算密度。密度单位为克/毫升。
- 3测定所测量液体的密度。使用上述相同的密度公式，接下来将计算相关液体的密度。首先称量空量筒，测量液体质量。将液体倒入量筒，然后再次称重。从装有液体的气瓶的质量中减去空气瓶的质量，得到液体的质量，单位为克（g）。要确定液体的体积，只需使用量筒侧面的分级标记确定倒入量筒的液体量。以毫升（mL）为单位记录体积。使用公式d=m/v{\displaystyle d=m/v}和测量值计算液体的密度，单位为g/mL。
- 4加注并标记量筒。首先，在量筒中装满待测液体。然后，标记气缸顶部和底部的位置。慢慢地把你的实验液体倒入量筒中，在量筒的一半到四分之三处注入。在距离液体顶部约2.5厘米（1英寸）（1英寸）的圆柱体顶部绘制一个标记。在距离量筒底部约2.5厘米（1英寸）（1英寸）的位置画第二个标记。测量顶部和底部标记之间的距离。将直尺底部放在底部标记处，并记录到顶部标记的距离。
- 5记录球落在标记之间所需的时间。将球放入液体中，当球的底部达到圆柱体顶部的标记时，启动秒表。当球到达你在圆柱体底部做的标记时，停止秒表。使用这种方法测量低粘度的液体将更加困难，因为准确启动和停止秒表将更加困难。重复此步骤至少三次（重复次数越多，测量结果越准确），并将三次结果取平均值。要找到平均值，请将每次试验的时间相加，然后除以您执行的试验次数。如果球足够小，使球周围的流动真正具有粘性且远离湍流，则这种方法效果最佳。球也必须比容器小得多，这样球可以从侧壁以至少10个球半径落下。
- 6计算球体的速度。速度是在经过的时间内移动该距离的测量值。速度的公式是v=d/t，其中v是速度，d是行驶距离，t是时间。使用您的测量值，将它们插入方程v=d/t{\displaystyle v=d/t}，以找到球体的速度。
- 7计算液体的粘度。将获得的信息插入粘度公式：粘度=[2（ps pl）ga2]/9v，其中ps是球体的密度，pl是液体的密度，g是重力引起的加速度（固定值9.8 m/s2），a是球体的半径，v是球体的速度。例如，假设流体的密度为1.4 g/mL，球体的密度为5 g/mL，球体的半径为0.002 m，球体的速度为0.05 m/s。插入方程：粘度=[2（5–1.4）（9.8）（0.002）^2]/（9 x 0.05）=0.00062784 Pa s
- 保留数据表可能有助于跟踪测量结果，否则可能会导致混乱。
- 所有测量值均应为公制。
- 不要忘记在计算结束时添加单位。
- 发表于 2022-07-02 07:30
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