Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Определяне на коефициента на топлопроводимост на металите


Методът за определяне на топлопроводимостта на металите, използвани в тази работа, се основава на измерване на количеството топлина Q, преминаваща през единица време през напречното сечение на цилиндрична проба.
Както знаете:
(1)
където k е коефициентът на топлопроводимост, а gradT е температурният градиент в посока, перпендикулярна на напречното сечение на проба S.
Постоянството на температурния градиент се осигурява чрез нагряване на единия от краищата на пробата в електрическа пещ с дадена температура и охлаждане на втория му край с течаща вода с постоянна температура t, както и с топлоизолация на страничната повърхност на пробата.
Количеството топлина Q, прехвърлено през пробата и прехвърлено във вода за единица време, е:
(2)
където m е масата на водата, течаща за единица време, c е нейният специфичен топлинен капацитет, t2 е температурата, до която водата, преминаваща през охладения край на пробата, се нагрява.
Пренебрегвайки изтичането на топлина през страничната повърхност и приравняването на десните страни на формулите (1) и (2) един към друг, получаваме следния израз за коефициента на топлопроводимост:
(3)
Забележка.
Температурната разлика между t1-t2 и t3-t4 се измерва удобно с две диференциални медно-константни термодвойки, чиято верига включва същите галванометри за измерване на термичната електродвижеща сила Е1 и Е2. В този случай E1 = k (t2-t1) и E2 = k (t4-t3), където k е същият коефициент на пропорционалност, а E1 и E2 са показанията на галванометри.
Така във формулата (7) съотношението на температурните разлики е:

Описание на инсталацията
Тестовата проба е цилиндрична пръчка, изработена от червена мед и имаща диаметър на напречното сечение мм. Един от краищата на пробата се поставя в пещта 1. Вторият му край се поставя в стъклен хладилник 3. Сърцевината се изолира със слой от азбест с дебелина 10 мм, върху която е закрепена тръба 2. Две гнезда се пробиват в изолацията. (виж фиг.)


Фиг.
Течаща вода влиза в хладилника 3, измива един от краищата на пръчката и излиза през тръба с кран 6, в която има гнездо за термометър Т2. Чрез крана 6 се регулира консумацията на вода.
Водата влиза в хладилника от съд 7, в който има кран за поддържане на постоянно ниво на водата. Съдът 7 е отворен отгоре и в него е вкарана тръба, през която тече вода от водоснабдителната система, и термометър Т1, предназначен за измерване на началната температура на течащата вода.

Работа

  1. Дебеломерът измерва разстоянието L между средните линии на термометрите Т3 и Т4. Знаейки диаметъра D на пръта 4, изчисляваме площта на напречното сечение S:

(4)

  1. Нагревателят 1 е включен, с помощта на автотрансформатор монтираме 120 V върху него, водата преминава през хладилника 3.
  2. С помощта на кран 6 се поставя определен поток вода в хладилника, който се измерва с помощта на хронометър и стъклена чаша. Масата на течаща вода за единица време през хладилника е равна на:

(5)
където V е обемът на водата, която се е разляла с течение на времето. и - неговата плътност.

  1. След инсталирането на стационарен режим, който съответства на инвариантността на показанията на термометрите Т1, Т2, Т3 и Т4, се измерват температурите t1 и t2 в съд 7 и на изхода на хладилника 3, както и температурите t3 и t4 в гнездата на термометрите Т3 и Т4. Последните две стойности определят температурния градиент по прът:

(6)
където l е разстоянието между точките на пръта, в които се измерват температурите t3 и t4.
Въз основа на формулите (3) - (6) се изчислява коефициентът на топлопроводност k:
(7)





Вижте също:

Изследването на зависимостта на коефициента на повърхностно напрежение от температурата по метода на максималното налягане в балона

Измерване на манометър с ниско налягане Mac-Leod

Определяне на коефициента на повърхностно напрежение при използване на хоризонтален капиляр

Изследване на зависимостта на топлопроводимостта на газа от налягане

Определяне на средния свободен път и ефективен диаметър на газовите молекули чрез коефициента на вътрешно триене

Връщане към Съдържание: Физика

2019 @ ailback.ru