4.1
Таблиця 4.1
Результати вимірювань і обробки результатів експерименту
Випробуваний зразок
Маса випробуваного зразка, кг
, В° С , з , з , Вт/К , Дж/(КГК) 2512,40,4835012,40,5017512,30,51310011,90,53212511,50 , 54115011,00,552
Література: 1.
Контрольні запитання
) Що називається теплоємністю?
) Що таке повна і питома теплоємність?
) Види питомих теплоємність і зв'язок між ними?
) У яких одиницях виражаються теплоємності?
) Які фактори впливають на теплоємність?
) У чому сутність методу динамічного с - калориметра?
) Що таке час запізнювання температури на тепломірів і метод її визначення?
) Що таке час запізнювання температури на тепломірів і метод визначення?
) Що таке теплова провідність тепломіра і метод її визначення?
) Напишіть перший закон термодинаміки в диференціальному і інтегральному видах?
) Що таке справжня і середня теплоємність?
) Написати рівняння кількість теплоти через теплоємність?
) Чому теплоємність газу при постійному тиску завжди більше теплоємності при постійному обсязі?
5.ЛАБОРАТОРНАЯ РОБОТА № 5. ВИМІР ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ ТВЕРДИХ ТЕЛ
5.1 Мета роботи
Мета роботи - експериментальне дослідження визначення температурної залежності теплопровідність твердих механічно оброблених матеріалів в режимі монотонного нагріву, ознайомлення з методикою дослідження та отримання навичок у проведенні експерименту.
5.2 Завдання
) Ознайомитися з раборой приладу Вимірювач теплопровідності ІТ -? - 400
2) Визначити температурну залежність коефіцієнта теплопровідності? твердого механічно обробленого матеріалу в межах інтервалу температури від 25 В° С до 150 В° С.
) Опрацювати результати експерименту.
) Визначити похибка експерименту за формулою (5.17)
) Побудувати графік залежності коефіцієнта теплопровідності випробуваного зразка? від середньої температури, тобто . p>) Скласти і захистити звіт по виконаній роботі.
5.3 Короткі теоретичні відомості
Коефіцієнт теплопровідності? (Вт/(мк)) є фізичною параметром, що характеризує здатність тіла проводити теплоту або інтенсивність переносу теплопровідності в речовині і в загальному випадку залежить від температури, кількості підводиться або відводиться теплоти, тиску, пористості, вологості і роду речовини. Чисельно він дорівнює щільності теплового потоку q (Вт/м2) при одиничному температурному градієнті
Вт/(мк) (5.1)
Значення коефіцієнта теплопровідності речовини необхідно для аналітичного опису процесу теплопровідності в ньому.
Для вимірювання теплопровідності у вимірювачі теплопровідності використаний метод динамічного? - Калориметра, теоретичне обгрунтування якого докладно викладено в [9]. p> На малюнку 5.1 показана теплова схема методу динамічного - калориметра. Випробуваний зразок 4, пластина контактна 3 і стрижень 5 монотонно розігріваються тепловим потоком Q (?), Що надходять від основи 1. Бічні поверхні стрижня 5, образца4, пластини 2 і 3 адіабатично ізольовані. Стержень 5 та контактна пластина 3 виготовлені з міді, що володіє високою теплопровідністю, тому перепади температур на них незначні. p> Тепловий потік Q (?), що проходить через пластину 2, частково поглинається її і далі йде на розігрів пластини 3, випробуваного зразка 4 і стержня5. Розміри системи вибрали таким чином, щоб потоки, що акумулюються випробуваним зразком і пластиною, були принаймні в 5 ... 10 разів менше поглинаються стрижнем. У цьому випадку температурне поле зразка 4 і пластини 2 виявляється близьким до лінійного і стаціонарного. p> Теплові потоки, що проходять через випробуваний зразок 4 і поглинаються стрижнем 5 Qо (?), і середнє перетин пластини (тепломіра) Qт (?) визначаються за формулами:
, Вт (5.2)
, Вт (5.3)
де? 0 - перепад температури на випробуваного зразка 4, К; Fо - площа поперечного перерізу зразка, м2; R - теплове сопрот івленіе між стрижнем 5 і контактною пластиною 3, м2К/Вт; Со-повна теплоємність зразка 4, Дж/К; Сс - повна теплоємність стрижня 5, Дж/К; в-швидкість розігріву вимірювальної комірки, К/с; Кт * - коефіцієнт пропорційності, що характеризує теплову провідність пластини (тепломіра) 2, Вт/К;? т - перепад температури на пластині тепломіра 2, К; Ст - повна теплоємність пластини тепломіра 2, Дж/К; Сп - повна теплоємність контактної пластини 3, Дж/К .
Теплове (термічне) опір між стрижнем 5 і контактною пластиною 3 визначаються за формулою
= Ro + Rк, (5.4)
де Ro-тепловий опір зразка, м2К/Вт; Rк - поправка, що враховує тепловий опір контакту, неідентичність і тепловий опір заклад...
