1. Включить электросеть 220 В.
2. Включить «нагреватель» переключив тумблер в положение «Включено».
3. Выждать несколько минут для установления стационарного режима работы установки.
4. Снять показания: с вольтметра 5 – напряжение тока U, В, и с амперметра 6 – силу тока I, А.
5. С помощью переключателя 9, устанавливая его поочередно в каждой из 12-ти точек, снять показания температур по логометру 8.
6. результаты замеров занести в таблицу 2.
7. отключить приборы и электросеть.
8. Оформить отчет по работе, включив в него следующее:
· тему лабораторной работы;
· цель работы;
· схему лабораторной установки;
· формулу (4) основного закона теплопроводности – закон Фурье;
· расчетную таблицу 2;
· выполнить необходимые расчеты и внести их в таблицу 2:
(20)
(21)
где Q – теплота, передаваемая в единицу времени (тепловой поток) через слой песка, Вт;
U – напряжение тока,В;I – сила тока, А;
dв, dн – внутренний и наружный диаметр слоя песка, м; dв = 12,2 мм, dн = 43,4 мм;
ℓ – длина слоя песка, м, ℓ = 1200 мм;
tср.1, tср.2 – средняя температура наружной и внутренней поверхности цилиндра слоя песка, °С.
· выводы по работе.
9. Ответить на контрольные вопросы.
Таблица 2 – Расчет коэффициента теплопроводности песка
| Номер опыта | Напряжение тока U, В | Сила тока I, А | Температура окружающей среды, tв, °С | Температура, °С | Тепловой поток Q, Вт | Коэффициент λ, Вт/(м·К) | |||||||||||||
| точек поверхности | tср.1 | точек поверхности | tср.2 | ||||||||||||||||
Контрольныевопросы
1. Дайте определение и единицу измерения теплового потока.
2. Дайте определение и единицу измерения плотности теплового потока.
3. Назовите способы передачи теплоты.
4. Механизм передачи теплоты теплопроводностью?
5. В каких телах (средах) возможен процесс переноса теплоты теплопроводностью?
6. дайте определение и пояснение основного закона теплопроводности – закона Фурье.
7. дайте определение, объясните физический смысл коэффициента теплопроводности.
8. от каких величин и в каком направлении они влияют на коэффициент теплопроводности?
9. Дайте определение градиента температур.
10.Единица измерения коэффициента теплопроводности?
11.влияние пористости на коэффициент теплопроводности строительных материалов?
12.влияние влажности на коэффициент теплопроводности строительных материалов?
13.влияние температуры на коэффициент теплопроводности для строительных и теплоизоляционных материалов возрастает?
14.От чего зависит коэффициент теплопроводности для материалов, которые имеют неодинаковую структуру в различных направлениях (древесина, волокнистые и прессованные материалы, кристаллы)?
15.Что такое тепловая проводимость плоской однородной пластины?
16.Что такое термическое сопротивление плоской однородной пластины?
17.по какому закону внутри плоской стенки изменяетсятемпература при постоянном коэффициенте теплопроводности?
18.по какому закону внутри цилиндрической стенки изменяетсятемпература при постоянном коэффициенте теплопроводности?
19.При каком соотношении наружного диаметра к внутреннему диаметру (dн/dв) кривизной цилиндрической стенки можно пренебречь и использовать формулу для плоской стенки?
20.Почему величина теплового потока Q, Вт, найдена как потребляемая мощность нагревателя?