071H~1, 1. Cz˙˙c teoretyczna.


1. Część teoretyczna.

W doświadczeniu porównuje się moc P wypromieniowaną przez badane ciało z mocą Pc , wypromieniowaną w takich samych warunkach przez sadzę, przyjmując ją w tym ciwiczeniu jako ciało doskonale czarne.

Wypromieniowana moc absorbowana jest między innymi przez termoparę, wytwarzając w jej obwodzie prąd o mocy P1 proporcjonalnej do P. Ponieważ P1 = R I2 (R - wartość oporu obwodu termopary ) musi zachodzić:

P = k I2

gdzie:

k - współczynnik proporcjonalności

Otrzymujemy więc zależność:

Wzór ten pozwala w prosty sposób obliczyć współczynnik pochłaniania materiału, z którego wykonano dno naczynia, ze stosunku napięć w obwodzie termopary.

2. Schemat układu pomiarowego:

Rys. 1. Układ do wyznaczania współczynnika pochłaniania promieniowania.

3. Ocena dokładności pojedynczego pomiaru.

- błąd napięcia termopary dla sadzy ΔUc, oraz dla badanego materiału Δ U

DIGITAL VOLTMETER TYPE V554 ± 0.005 % wartości mierzonej + 0.01[mV]

- błąd temperatury w ultratermostacie Δt - termometr rtęciowy - ± 0.1 oC

4. Tabele pomiarowe.

Tabela zawierająca: temperaturę ultratermostatu t , napięcia termopar Uc,

U , oraz wartości współczynnika pochłaniania dla czterech pomiarów.

L.p.

t

U

Uc

a

/aśr - ai/

[oC]

[μV]

[μV]

-

-

1.

60

113

150

0.57

0.075

2.

70

140

182

0.59

0.125

3.

80

190

249

0.58

0.025

4.

90

234

316

0.57

0.075

średnie 0.5775 0.08

5. Przykładowe obliczenia.

- wartość współczynnika pochłaniania wyznaczono ze wzoru:

np. dla pomiaru nr 3:

6. Błędy wartości złożonych.

- błąd przeciętny współczynnika pochłaniania obliczono ze wzoru:

- błąd współczynnika pochłaniania obliczono przy użyciu różniczki logarytmicznej:

np. dla pomiaru nr 1:

7. Zestawienie wyników.

W wyniku przeprowadzonego doświadczenia uzyskano współczynnik pochłaniania:

a = 0.58 ± 0.08

8. Uwagi i wnioski.

Wyniki pomiarów przeprowadzonych w doświadczeniu obarczone są większym błędem niż wyliczony gdyż nie uwzględnia on niedokładności pomiaru temperatury w ultratermostacie.

Ponad to na niedokładność metody pomiarowej wpływ ma wstępna temperatura całego układy jaką posiadał on z poprzedniego doświadczenia.

Uzyskana wartość współczynnika pochłaniania zawiera się w granicach od 0 do 1, gdyż ciało rzeczywiste nie może przekroczyć wartości ciała doskonale czarnego (1).



Wyszukiwarka