1樓：匿名使用者
當液體內各部分之間有相對運動時，接觸面之間存在內摩擦力，阻礙液體的相對運動，這種性質稱為液體的粘滯性，液體的內摩擦力稱為粘滯力。粘滯力的大小與接觸面面積以及接觸面處的速度梯度成正比，比例係數η稱為粘度（或粘滯係數）。
對液體粘滯性的研究在流體力學，化學化工，醫療，水利等領域都有廣泛的應用，例如在用管道輸送液體時要根據輸送液體的流量，壓力差，輸送距離及液體粘度，設計輸送管道的口徑。
測量液體粘度可用落球法，毛細管法，轉筒法等方法，其中落球法適用於測量粘度較高的液體。
粘度的大小取決於液體的性質與溫度，溫度升高，粘度將迅速減小。例如對於蓖麻油，在室溫附近溫度改變1˚c，粘度值改變約10%。因此，測定液體在不同溫度的粘度有很大的實際意義，欲準確測量液體的粘度，必須精確控制液體溫度。
實驗目的：
1． 用落球法測量不同溫度下蓖麻油的粘度
2． 瞭解pid溫度控制的原理
3． 練習用停表記時，用螺旋測微器測直徑
實驗儀器：
變溫粘度測量儀，zky-pid溫控實驗儀，停表，螺旋測微器，鋼球若干
實驗原理：
1． 落球法測定液體的粘度
1個在靜止液體中下落的小球受到重力、浮力和粘滯阻力3個力的作用，如果小球的速度v很小，且液體可以看成在各方向上都是無限廣闊的，則從流體力學的基本方程可以匯出表示粘滯阻力的斯托克斯公式：
（1）（1）式中d為小球直徑。由於粘滯阻力與小球速度v成正比，小球在下落很短一段距離後（參見附錄的推導），所受3力達到平衡，小球將以v0勻速下落，此時有：
（2）（2）式中ρ為小球密度，ρ0為液體密度。由（2）式可解出粘度η的表示式：
（3）本實驗中，小球在直徑為d的玻璃管中下落，液體在各方向無限廣闊的條件不滿足，此時粘滯阻力的表示式可加修正係數(1+2.4d/d)，而（3）式可修正為：
（4）當小球的密度較大，直徑不是太小，而液體的粘度值又較小時，小球在液體中的平衡速度v0會達到較大的值，奧西思-果爾斯公式反映出了液體運動狀態對斯托克斯公式的影響：
（5）其中 ，re稱為雷諾數，是表徵液體運動狀態的無量綱引數。
（6）當re小於0.1時，可認為（1）、（4）式成立。當0.1 考慮（5）式中1級修正項的影響及玻璃管的影響後，粘度η1可表示為： （7）由於3re/16是遠小於1的數，將1/（1+3re/16）按冪級數後近似為1－3re/16，（7）式又可表示為： （8）已知或測量得到ρ、ρ0、d、d、v等引數後，由（4）式計算粘度η，再由（6）式計算re，若需計算re的1級修正，則由（8）式計算經修正的粘度η1。 在國際單位制中，η的單位是pa·s（帕斯卡•秒），在釐米，克，秒制中，η的單位是p（泊）或cp（釐泊），它們之間的換算關係是： 1pa·s = 10p = 1000cp （9） 2．pid調節原理 pid調節是自動控制系統中應用最為廣泛的一種調節規律，自動控制系統的原理可用圖1說明。 e(t) u(t) 操作量 被控量 擾動 圖1 自動控制系統框圖 假如被控量與設定值之間有偏差e(t)=設定值-被控量，調節器依據e(t)及一定的調節規律輸出調節訊號u(t)，執行單元按u(t)輸出操作量至被控物件，使被控量逼近直至最後等於設定值。調節器是自動控制系統的指揮機構。 在我們的溫控系統中，調節器採用pid調節，執行單元是由可控矽控制加熱電流的加熱器，操作量是加熱功率，被控物件是水箱中的水，被控量是水的溫度。 pid調節器是按偏差的比例(proportional)，積分(integral)，微分(differential)，進行調節，其調節規律可表示為： （10） 式中第一項為比例調節，kp為比例係數。第二項為積分調節，ti為積分時間常數。第三項為微分調節，td為微分時間常數。 pid溫度控制系統在調節過程中溫度隨時間的一般變化關係可用圖2表示，控制效果可用穩定性，準確性和快速性評價。 系統重新設定（或受到擾動）後經過一定的過渡過程能夠達到新的平衡狀態，則為穩定的調節過程；若被控量反覆振盪，甚至振幅越來越大，則為不穩定調節過程，不穩定調節過程是有害而不能採用的。準確性可用被調量的動態偏差和靜態偏差來衡量，二者越小，準確性越高。快速性可用過渡時間表示，過渡時間越短越好。 實際控制系統中，上述三方面指標常常是互相制約，互相矛盾的，應結合具體要求綜合考慮。 由圖2可見，系統在達到設定值後一般並不能立即穩定在設定值，而是超過設定值後經一定的過渡過程才重新穩定，產生超調的原因可從系統慣性，感測器滯後和調節器特性等方面予以說明。系統在升溫過程中，加熱器溫度總是高於被控物件溫度，在達到設定值後，即使減小或切斷加熱功率，加熱器儲存的熱量在一定時間內仍然會使系統升溫，降溫有類似的反向過程，這稱之為系統的熱慣性。感測器滯後是指由於感測器本身熱傳導特性或是由於感測器安裝位置的原因，使感測器測量到的溫度比系統實際的溫度在時間上滯後，系統達到設定值後調節器無法立即作出反應，產生超調。 對於實際的控制系統，必須依據系統特性合理整定pid引數，才能取得好的控制效果。 由（10）式可見，比例調節項輸出與偏差成正比，它能迅速對偏差作出反應，並減小偏差，但它不能消除靜態偏差。這是因為任何高於室溫的穩態都需要一定的輸入功率維持，而比例調節項只有偏差存在時才輸出調節量。增加比例調節係數kp可減小靜態偏差，但在系統有熱慣性和感測器滯後時，會使超調加大。 積分調節項輸出與偏差對時間的積分成正比，只要系統存在偏差，積分調節作用就不斷積累，輸出調節量以消除偏差。積分調節作用緩慢，在時間上總是滯後於偏差訊號的變化。增加積分作用(減小ti)可加快消除靜態偏差，但會使系統超調加大，增加動態偏差，積分作用太強甚至會使系統出現不穩定狀態。 微分調節項輸出與偏差對時間的變化率成正比，它阻礙溫度的變化，能減小超調量，克服振盪。在系統受到擾動時，它能迅速作出反應，減小調整時間，提高系統的穩定性。 pid調節器的應用已有一百多年的歷史，理論分析和實踐都表明，應用這種調節規律對許多具體過程進行控制時，都能取得滿意的結果。 儀器介紹 1． 落球法變溫粘度測量儀 變溫粘度儀的外型如圖3所示。待測液體裝在細長的樣品管中，能使液體溫度較快的與加熱水溫達到平衡，樣品管壁上有刻度線，便於測量小球下落的距離。樣品管外的加熱水套連線到溫控儀，通過熱迴圈水加熱樣品。 底座下有調節螺釘，用於調節樣品管的鉛直。 2．開放式pid溫控實驗儀 溫控實驗儀包含水箱，水泵，加熱器，控制及顯示電路等部分。 本溫控試驗儀內建微處理器，帶有液晶顯示屏，具有操作選單化，能根據實驗物件選擇pid引數以達到最佳控制，能顯示溫控過程的溫度變化曲線和功率變化曲線及溫度和功率的實時值，能儲存溫度及功率變化曲線，控制精度高等特點，儀器面板如圖4所示。 進入測量介面後，螢幕上方的資料欄從左至右依次顯示序號，設定溫度，初始溫度，當前溫度，當前功率，調節時間等引數。圖形區以橫座標代表時間，縱座標代表溫度（以及功率），並可用 鍵改變溫度座標值。儀器每隔15秒採集1次溫度及加熱功率值，並將採得的資料標示在圖上。 溫度達到設定值並保持兩分鐘溫度波動小於0.1度，儀器自動判定達到平衡，並在圖形區右邊顯示過渡時間ts，動態偏差σ，靜態偏差e。一次實驗完成退出時，儀器自動將螢幕按設定的序號儲存（共可儲存10幅），以供必要時檢視，分析，比較。 3．停表 pc396電子停表具有多種功能。按功能轉換鍵，待顯示屏上方出現符號 且第1和第6、7短橫線閃爍時，即進入停表功能。此時按開始/停止鍵可開始或停止記時，多次按開始/停止鍵可以累計記時。 一次測量完成後，按暫停/回零鍵使數字回零，準備進行下一次測量。 實驗內容與步驟 1．檢查儀器後面的水位管，將水箱水加到適當值 平常加水從儀器頂部的注水孔注入。若水箱排空後第1次加水，應該用軟管從出水孔將水經水泵加入水箱，以便排出水泵內的空氣，避免水泵空轉（無迴圈水流出）或發出嗡鳴聲。 2．設定pid引數 若對pid調節原理及方法感興趣，可在不同的升溫區段有意改變pid引數組合，觀察引數改變對調節過程的影響，探索最佳控制引數。 若只是把溫控儀作為實驗工具使用，則保持儀器設定的初始值，也能達到較好的控制效果。 3．測定小球直徑 由（6）式及（4）式可見，當液體粘度及小球密度一定時，雷諾數re d3。在測量蓖麻油的粘度時建議採用直徑1~2mm的小球，這樣可不考慮雷諾修正或只考慮1級雷諾修正。 用螺旋測微器測定小球的直徑d，將資料記入表1中。 表1 小球的直徑 次數 1 2 3 4 5 6 7 8 平均值 d (10-3m) 4．測定小球在液體中下落速度並計算粘度 溫控儀溫度達到設定值後再等約10分鐘，使樣品管中的待測液體溫度與加熱水溫完全一致，才能測液體粘度。 用鑷子夾住小球沿樣品管中心輕輕放入液體，觀察小球是否一直沿中心下落，若樣品管傾斜，應調節其鉛直。測量過程中，儘量避免對液體的擾動。 用停表測量小球落經一段距離的時間t，並計算小球速度v0，用（4）或（8）式計算粘度η，記入表2中。 表2中，列出了部分溫度下粘度的標準值，可將這些溫度下粘度的測量值與標準值比較，並計算相對誤差。 將表2 中η的測量值在座標紙上作圖，表明粘度隨溫度的變化關係。 實驗全部完成後，用磁鐵將小球吸引至樣品管口，用鑷子夾入蓖麻油中儲存，以備下次實驗使用。 表2 粘度的測定 ρ = 7.8×103kg/m3 ρ0 = 0.95×103kg/m3 d = 2.0×10-2m 溫度（˚c） 時間（s） 速度 (m/s) η (pa·s) 測量值 *η(pa·s) 標準值1 2 3 4 5 平均 10 2.420 1520 0.986 2530 0.451 3540 0.231 455055* 摘自 crc handbook of chemistry and physics 附錄 小球在達到平衡速度之前所經路程l的推導 由牛頓運動定律及粘滯阻力的表示式，可列出小球在達到平衡速度之前的運動方程： （1）（2）這是1個一階線性微分方程，其通解為： （3）（4）隨著時間增大，（4）式中的負指數項迅速趨近於0，由此得平衡速度： （5）（5）式與正文中的（3）式是等價的，平衡速度與粘度成反比。設從速度為0到速度達到平衡速度的99.9%這段時間為平衡時間t0，即令： （6）由（6）式可計算平衡時間。 若鋼球直徑為10-3m，代入鋼球的密度ρ，蓖麻油的密度ρ0及40 ºc時蓖麻油的粘度η = 0.231 pa·s，可得此時的平衡速度約為v0 = 0.016 m/s，平衡時間約為t0 = 0. 013 s。 平衡距離l小於平衡速度與平衡時間的乘積，在我們的實驗條件下，小於1mm，基本可認為小球進入液體後就達到了平衡速度。 電腦輻射傷害最大在鍵盤 您是否常覺得頭重重的或記憶力衰退呢？趴著睡覺的時候要記得把計算機關機，而不只是把螢幕關掉而已。因為只把螢幕關掉是無法杜絕輻射線的，而且我們都是趴著睡，頭直接對著計算機，哪天得了老人痴呆症或腦瘤就來不及了。常坐在計算機桌前的你，是否一坐就是好幾個小時而且坐姿不正確，總感到莫名肩... 蛙家居 詩經 分成風 雅 頌三部分.其中記載宗廟祭祀的是 頌 拓展資料 周頌 大部分是西周初年周王朝的祭祀樂章，也有遲至昭王時的作品。魯頌 是春秋時期魯國的頌歌。商頌 是春秋時期宋人追述祖業 宋為殷商後裔 之作。周頌 的作者已不可考。魯頌 中有 宮 一篇，朱熹 詩集傳 認為它是魯僖公自作，並不足信，... 牛腩作為牛身上的肌肉地帶，營養價值豐富，很多人去外面都喜歡點這道菜，但是現在也有很多人喜歡自己在家裡烹飪，但是購買時牛腩時知道牛腩是牛的什麼部位嗎？下面我們一起來看看吧 雖然詞典裡牛腩就只有牛胸腩這一塊。但按中文理解，其實還包括了扇面牛腩等。還有以下幾塊，坑腩即無骨牛仔骨，牛味最濃，取自牛胸前的牛仔...電腦輻射最大的部分是哪一部分
《詩經》中哪一部分的內容是祭祀歌頌祖先
牛腩是指牛的哪一部分，牛腩是牛身上哪部分的肉