Imię i nazwisko Dawid Prokopowicz Mariusz Przewoźnik	Wydział Górniczy	Budownictwo	Grupa III
Temat ćwiczenia Oznaczenie współczynnika przewodzenia ciepła skał		Data 07. 11. 2000r	Ocena

Celem ćwiczenia było oznaczenie współczynnika przewodzenia ciepła skał λ. Do wyznaczenia tej wielkości posłużyliśmy się następującymi zależnościami:

gdzie:

• q - strumień cieplny właściwy [W/m²],

• Q - ilość ciepła przechodzącego przez próbkę [J],

• S - powierzchnia przekroju poprzecznego próbki [m²],

•   czas przepływu ciepła [s],

• T₁ - temperatura powierzchni nie ogrzewanej [ႰC],

• T₂ - temperatura powierzchni ogrzewanej [ႰC],

• L - droga przepływu ciepła [m].

oraz:

[W/m²]

gdzie:

• Q_g - ilość ciepła pochłoniętego w grzejniku [J],

• P - moc grzejnika [W].

Ponadto wyznaczamy współczynnik przewodzenia temperatury a.

[m²/s]

gdzie:

C_V - pojemność cieplna objętościowa

W poniższych tabelach zostały przedstawione wyniki oznaczenia:

Granit
Wymiary próbek
Próbka		Średnica d [mm]		Wysokość L [mm]				Powierzchnia S [m^2]			Objętość V [m^2]
Dolna		72,72		19,66				0,004153			8,1655 10^5
Górna		72,62		19,68				0,004142			8,1513 10^5
Średnia		72,67		19,67				0,004148			8,1584 10^5
Tp - temperatura początkowa [^oC]								18
U - napięcie zasilania [V]								31
J - natężenie zasilania [A]								0,36
P - moc grzejnika [W]								11,16
Cg - pojemność cieplna grzejnika [J/K]								92,215
Wskazania termopar: R6, R1 - dla powierzchni ogrzewanych - T2 - średnia wartość R2, R3- dla powierzchni nieogrzewanych - T1 - średnia wartość
Czas τ [s]	R6 [°]		R1 [°]		R2 [°]		R3 [°]			T2 [°]			T1 [°]
0	22		30		19		18			26			18,5
90	24		34		19		18			29			18,5
180	27		37		19		19			32			19
270	30		40		20		20			35			20
360	32		42		21		21			37			21
450	34		43		22		22			38,5			22
540	35		45		23		23			40			23
630	37		46		24		24			41,5			24
720	38		47		25		25			42,5			25
810	40		49		26		26			44,5			26
900	41		50		27		27			45,5			27
990	43		51		29		29			47			29
1080	44		53		30		30			48,5			30
1170	45		54		31		31			49,5			31
1260	46		55		32		32			50,5			32
1350	47		56		33		33			51,5			33
1440	49		57		34		34			53			34
1530	50		59		35		35			54,5			35
1620	51		60		37		37			55,5			37
1710	52		61		38		38			56,5			38
1800	54		62		39		39			58			39
1890	54		63		40		40			58,5			40
1980	56		64		41		41			60			41
2070	57		65		42		42			61			42
2160	58		66		43		43			62			43
2250	59		67		44		44			63			44
2340	60		68		44		44			64			44
2430	61		69		45		45			65			45
2520	62		70		48		48			66			48
2610	63		71		48		48			67			48
Współczynnik przewodzenia ciepła dla różnych wartości czasów nagrzewania						Czas τ [s]
												810			1710			2610
 T1 - różnica temperatur na powierzchni nieogrzewanej [K]						8			13			30
 T2 - różnica temperatur na powierzchni ogrzewanej [K]						26,5			38,5			49
Qg - ciepło pochłonięte przez grzejnik [J]						2443,70			3550,28			4518,54
q - strumień cieplny [W/m^2]						418992,98			430523,75			434751,86
 - współczynnik przewodzenia ciepła [W/(m K)]						1,848			1,899			1,867
 - współczynnik przewodzenia ciepła dla danego rodzaju skały [W/(m K)]						1,97
Cv - cieplna pojemność objętościowa [MJ/(m^3K)]						10,17
a - współczynnik przewodzenia temperatury [m2/s]						4,67 10^-7

Otrzymane wyniki wartości współczynnika przewodzenia ciepła są niższe od wartości tablicowych dla granitu. Spowodowane to może być tym, że układ pomiarowy umieszczony był w słabo izolującym styropianie. Powodowało to utratę ciepła przez próbki. Wartość współczynnika  otrzymana dla badanej próbki kwalifikuje ją do materiałów słabo izolujących. Dla porównania skałą dobrze izolującą jest węgiel którego współczynnik przewodności ciepła  = 0,18 - 0,9 [W/(m K)]. Oprócz wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła, wyznaczaliśmy również cieplną pojemność objętościową C_V, oraz współczynnik przewodzenia temperaturowego a.

.

3

---