Ćwiczenie nr 13 |
Wykonał: |
Marek Malcharek |
|
|
|
Rok IV GG |
|
Tytuł: Oznaczenie współczynnika przewodzenia ciepła skał |
|
Ocena: |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Celem ćwiczenia było wyznaczenie wyznaczenie współczynnika przewodzenia ciepła skał: |
|
|
||||||||
|
|
= Q*L/S**(T2-T1) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wyniki pomiarów i otrzymane parametry: |
P = U*J |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rodzaj skały - piaskowiec |
|
|||||||||
Wymiary próbek: |
||||||||||
Próbka |
Średnica d [mm] |
Wysokość L [mm] |
Powierzchnia S [mm] |
Objętość V [m3] |
||||||
dolna |
75 |
18 |
4415,625 |
0,000079481 |
||||||
górna |
75 |
15 |
4415,625 |
0,000066234 |
||||||
Średnia |
75 |
17 |
4415,625 |
0,000072858 |
||||||
Tp- temperatura początkowa o C |
20,8 |
|||||||||
U-napięcie zasilania V |
27 |
|||||||||
J- natężenie zasilania A |
0,32 |
|||||||||
P- moc grzejnika W |
8,64 |
|||||||||
Cg- pojemność cieplna grzejnika J/K |
92,215 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wskazania termopar R6,R1 i R2,R3 oraz średnie wartości temperatur powierzchni ogrzewanej T2 i nieogrzewanej T1
|
|||||||
czas [s] |
R6 [o C] |
R1[o C] |
R2 [o C] |
R3[o C] |
T2[o C] |
T1[o C] |
|
0 |
21,2 |
21 |
21 |
21 |
21 |
20,5 |
|
90 |
21 |
21 |
20,9 |
21 |
24,9 |
20,8 |
|
180 |
23,4 |
21 |
21 |
21 |
29,8 |
20,7 |
|
270 |
26,5 |
21 |
21,2 |
21,3 |
33,2 |
20,9 |
|
360 |
29,2 |
21,8 |
22 |
22 |
35,8 |
20,8 |
|
450 |
31,5 |
22,2 |
22,9 |
22,9 |
37,9 |
20,8 |
|
540 |
33,2 |
23,2 |
23,9 |
24 |
38,8 |
20,6 |
|
630 |
34,9 |
24,1 |
24,9 |
25 |
41,1 |
20,8 |
|
720 |
36,2 |
25,2 |
26 |
26,1 |
42,4 |
20,6 |
|
810 |
37,5 |
26,2 |
27 |
27,1 |
43,8 |
20,7 |
|
900 |
39 |
27,5 |
28,5 |
28,8 |
44,9 |
20,8 |
|
990 |
40,2 |
28,5 |
29,9 |
30 |
46,1 |
20,8 |
|
1080 |
41,4 |
30 |
30,9 |
31 |
47,2 |
20,8 |
|
1170 |
42,5 |
30,9 |
31,9 |
32 |
48,3 |
20,8 |
|
1260 |
43,8 |
32 |
32,9 |
33 |
49,7 |
20,8 |
|
1350 |
44,9 |
32,9 |
34 |
34 |
50,8 |
20,9 |
|
1440 |
45,9 |
34 |
35 |
35 |
51,6 |
20,9 |
|
1530 |
46,9 |
34,9 |
35,9 |
36 |
52,8 |
20,9 |
|
1620 |
47,9 |
35,9 |
37 |
37,1 |
53,7 |
20,9 |
|
1710 |
49 |
36,9 |
38 |
38,1 |
54,8 |
21 |
|
1800 |
50,2 |
37,9 |
39,1 |
39,2 |
55,6 |
20,9 |
|
1890 |
51 |
38,9 |
40,1 |
40,3 |
56,7 |
21 |
|
1980 |
52 |
40 |
41,1 |
41,2 |
57,5 |
21 |
|
2070 |
53 |
40,8 |
42,1 |
42,1 |
58,5 |
21 |
|
2160 |
54 |
41,8 |
43 |
43,2 |
59,4 |
21 |
|
2250 |
54,9 |
42,5 |
43,9 |
44 |
60,3 |
21 |
|
2340 |
55,9 |
43,5 |
44,9 |
45 |
61,1 |
21 |
|
2430 |
56,8 |
44,3 |
45,8 |
46 |
62,1 |
21 |
|
2520 |
57,6 |
45,2 |
46,8 |
46,9 |
62,9 |
21 |
|
2610 |
58,4 |
46 |
47,2 |
47,5 |
63,9 |
21,1 |
|
T1 = T1 - Tp [K] |
|
T2 = T2 - Tp [K] |
|
Qg = Cg* T2 [J] |
|
q =( P- Qg /S |
|
Cv = (P *t - Qg)/V*(T1-T2) |
|
a = /Cv |
|
Współczynnik przewodzenia ciepła dla różnych wartości czasów nagrzewania |
czas [s] |
||
|
810 |
1620 |
2160 |
T1- różnica temperatur na powierzchni nieogrzewanej [K] |
0,200 |
0,300 |
0,600 |
T2- różnica temperatur na powierzchni ogrzewanej [K] |
22,800 |
32,700 |
42,900 |
Qg- ciepło pochłonięte przez grzejnik J |
2102,502 |
3015,431 |
3956,024 |
q- strumień cieplny W/m2 |
1368,848 |
1535,145 |
1541,913 |
współczynnik przewodzenia ciepła [W/m]*K |
3485,734 |
2753,129 |
2119,176 |
-współczynnik przewodzenia ciepła dla danego rodzaju skały [W/m]*K |
2786,013 |
||
Cv-cieplna pojemność objętościowa MJ/m3*K |
5,963 |
||
a-współczynnik przewodzenia temperatury m2/s |
0,00046722 |
||
Otrzymane wyniki wartości współczynnika przewodzenia ciepła są niższe od wartości tablicowych dla piaskowca drobnoziarnistego dość znacznie. Niedokładność taka mogła być spowodowana ucieczką ciepła z badanej próbki w wyniku niedokładnego jej odizolowania od otoczenia . |