Кафедра общей и технической физики
По дисциплине: Физика.
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: Определение теплопроводности газов методом нагретой нити.
Выполнил: студент гр. НГ-10-1 _____________ / Галкин М.Г. /
(подпись) (Ф.И.О.)
ОЦЕНКА: _____________
Дата: ___________________
ПРОВЕРИЛ:
Руководитель работы ____________ /Левин К.Л./
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
Цель работы:
Определение коэффициента теплопроводности воздуха при атмосферном давлении и разных температурах по теплоотдаче нагреваемой током нити в цилиндрическом сосуде.
Краткое теоретическое содержание:
Явление, изучаемое в работы – явление переноса энергии между молекулами газов (явление теплопроводности).
Определение физических понятий, объектов, процессов и величин:
Теплообмен - самопроизвольный, необратимый процесс распространения тепла в пространстве, обусловленный разностью температур.
Теплопроводность - это перенос теплоты структурными частицами вещества (молекулами, атомами, электронами) в процессе их теплового движения.
Конвекция - явление переноса теплоты в жидкостях или газах путем перемешивания самого вещества (как вынужденно, так и самопроизвольно).
Градиент температуры – характеристика, показывающая направление наискорейшего возрастания температуры в зависимости от направления среды (увеличение или уменьшение температуры по направлению среды).
Гальванометр - высокочувствительный прибор для измерения малых постоянных и переменных электрических токов
Напряжение – обобщенное понятие разности потенциалов: напряжение на концах участка цепи равно разности потенциалов, если участок не содержит источника тока.
Электрическое сопротивление - скалярная физическая величина, прямо пропорциональная длине проводника и обратно пропорциональная площади поперечного сечения
Сила тока - скалярная физическая величина, определяемая электрическим зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника в единицу времени.
Законы и соотношения, описывающие изучаемые процессы, на основании которых получены расчетные формулы:
Закон Фурье:
Количество переносимой энергии, определяемое как плотность теплового потока, пропорционально градиенту температуры:
q – тепловой поток через поверхность S, Дж;
S – площадь поверхности, перпендикулярной оси z, 
;
- проекция градиента температуры на ось z, K;
- коэффициент теплопроводности среды, 
.
Закон Джоуля – Ленца:
Количество тепла, выделяемого в проводнике, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени его прохождения:
,
Q – количество тепла, выделяемого в проводнике, Дж;
I – сила тока в проводнике, А;
R – сопротивление проводника, Ом;
U – напряжение, приложенное к проводнику, В;
t – время прохождения тока в проводнике, с;
Основные расчетные формулы:
1) Поток тепла, переносимый воздухом с проволоки:
,
Q– поток тепла, переносимый воздухом с проволоки, Дж;
R – сопротивление проволоки 
,
I – ток, протекающий по проволоке [I] = А.
2) Температура газа у поверхности проволоки:
,
- сопротивление проволоки при комнатной температуре [ ] = Ом,
- коэффициент температурного сопротивления, 
3) Среднеарифметическая температура:
,
- температура газа у поверхности проволоки [ ] = К,
- температура газа у поверхности цилиндра [ ] = К.
4) Коэффициент теплопроводности:
c= 
,
Q – поток тепла, переносимый воздухом с проволоки [Q] = Дж,
R – радиус цилиндра [R] = м,
r – радиус проволоки [r] = м,
L – длина цилиндра [L] = м,
разность температур газа у поверхностей проволоки и цилиндра 
Формулы погрешностей косвенных измерений:
1) Средняя арифметическая погрешность потока тепла:
.
2) Средняя арифметическая погрешность коэффициента теплопроводности:
