Описание установки и методика измерений




 

Образец, теплопроводность которого изучается, представляет собой металлический стержень 2, один из концов которого нагревается при помощи электрической печи 1. В стержне через каждые 5см помещено десять термопар 3, при помощи которых определяются температуры в соответствующих местах стержня. Термопары, с по-мощью коммутатора 4, при помощи кнопок поочередно подключаются к измери-тельному прибору ПП-63. Прежде чем проводить измерения термоэдс, необходимо освоить работу с прибором ПП-63 (см. Приложение).

Расчеты коэффициента теплопроводности производят по формуле (14).

 

Порядок выполнения работы и обработки результатов измерений

1. Включите печь установки в сеть напряжением 12В, нажмите на тумблер с указателем “Вкл”.

2. В соответствии с приложением, нажимая на соответствующую термопаре кнопку коммутатора, произведите измерения термоэдс всех термопар через 25, а затем 45 минут от начала нагрева печи. Замеры произвести как можно быстрее, так как печь остается включенной и нагрев не прекращается. Результаты занесите в таблицу.

Таблица результатов измерений и расчетов.

 

I = U = S =

 

х, см 25 мин 45 мин Результаты расчетов
Термо эдс, В х0), 0С Термо эдс, В х0), 0С kі, Вт/м•К kі-‹k› (kі-‹k›)2
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               

 

3. По градуировочному графику термопары (зависимость температура – термоэдс) определите значения температур и результат занесите в таблицу.

4. Постройте графики распределения температуры вдоль стержня.

5. По данным распределения температуры (для 45 мин от начала эксперимента), рассчитайте коэффициент теплопроводности по формуле (14). Учтите, что прибором сразу определяется термоэдс, соответствующая разности температур (Т10) и (Тх0).

6. Итоговый расчет ‹k› произведите по схеме обработки результатов прямых измерений.

7. Рассчитайте среднеквадратичную ошибку среднеарифметического значения коэффициента теплопроводности.

8. При выбранной доверительной вероятности определите абсолютную погрешность Δk.

9. Запишите результаты в виде:

k =‹k› ± Δk, указав доверительную вероятность.

 

5. Контрольные вопросы

 

1. Явление теплопроводности. Что является причиной теплопроводности?

2. Коэффициент теплопроводности. Составляющие механизма теплопроводности.

3. Электронная теплоемкость по квантовой теории.

4. Какая часть валентных электронов участвует в тепловых явлениях? Почему?

5. Методика эксперимента. Выведите расчетную формулу.

6. Работа с прибором ПП— 63.

 

Вопросы для самостоятельной работы.

1. Наружная поверхность кирпичной стены толщиной 37 см (1,5 кирпича) имеет температуру -15°С, а внутренняя 20°С. Определить количество теплоты, проходящей за сутки сквозь 1 м2 стены.

.

2. Цилиндрический паропровод окружен асбестовой теплоизоляцией. Наружная её поверхность имеет температуру 50°С, а внутренняя, прилегающая к паропроводу - 120°С. Длина паропровода 65 м, наружный диаметр оболочки 13 см, внутренний её диаметр 7 см. Определить количество теплоты, отдаваемое паропроводом во внешнее пространство в течение суток.

.

Литература

1. Детлаф А.А. и др. Курс физики, т.І, - М.; Высшая школа, 1973

2. Бушманов Б.Н., Хромов Ю.А. Физика твердого тела,-М.,Высш.шк.,1971,-224с.

3. Белоус М.В., Браун М.П. Физика металлов, - Киев: Вища школа, 1986, -344 с.

 

Приложение

Краткое описание прибора ПП-63 и порядок работы с ним.

Потенциометр постоянного тока ПП-63 класса 0,05 (ГОСТ 9245-79) предназначен для непосредственного измерения компенсационным методом эдс напряжений.

 

1. Переключатель "РОД РАБОТЫ" должен быть в положении "ПОТЕНЦИОМЕТР".

2. Переключатель "ПИТАНИЕ" – в положении "ВКЛ".

3. Установить стрелку гальванометра на "0" вращением рукояток "ГРУБО" и "ТОЧНО" реостата "РАБОЧИЙ ТОК" вначале при нажатой кнопке "ГРУБО", а затем - "ТОЧНО".
4. Измерение напряжения:

4.1. Переключатель В4 в положение "И";

4.2. При нажатой кнопке "ТОЧНО" вращением рукояток секционированного переключателя и реохорда установить стрелку гальванометра на "0".

4.3. Значение измеренного напряжения в милливольтах будет равно сумме показаний шкал секционированного переключателя и реохорда, умноженной на значение множителя, установленного на переключателе пределов
потенциометра при помощи штепселя.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: