Pracownia Zakładu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej
Nazwisko i studenta:							Instytut i symbol grupy Ed 3.5
Data wykonania ćwiczenia: 96-12-11		Symbol ćwiczenia: 11.1	Temat zadania: Wyznaczanie współczynnika przewodnictwa cieplnego dla złych przewodników ciepła.
Zaliczenie:			Ocena:	Data:	Podpis

1Tabela pomiarów:

d= c=502 m=0,394 kg l=0,08 m S=0,005 m²

Lp.	t	n	n-nt=n'	ln n'
	s	dz	dz	-
1	10	63	36	3.584
2	20	58	31	3.434
3	30	54	27	3.296
4	40	51	24	3.178
5	50	48	21	3.045
6	60	46	19	2.944
7	70	43	16	2.773
8	80	40	13	2.565
9	90	38	11	2.398
10	100	36	9	2.197
11	110	35	8	2.079
12	120	34	7	1.946
13	130	32	5	1.609
14	140	30	3	1.099
15	150	29	2	0.693
16	160	28	1	0.000

n_t=27 dz

2.Część teoretyczna:

Pomiędzy ciałami ogrzanymi do różnych temperatur zachodzi wymiana energii; ciało cieplejsze traci energię zimniejsze zyskuje je. Wymiana trwa ta dotąd, dopóki temperatury obu ciał nie wyrównają się. Dotyczy to również różnych części tego samego ciała. Taki proces przekazywania energii od jednego ciała do drugiego nazywamy ciepłem.

Przekazywanie energii pomiędzy ciałami lub częściami ciała wywołane różnicą temperatur może odbywać się trzema sposobami, a mianowicie poprzez: przewodnictwo, konwekcję i promieniowanie.

Przewodnictwo cieplne polega na przekazaniu energii od jednych cząsteczek ciała do cząstek sąsiednich. Jeśli zetkniemy ze sobą ciała ogrzane w różnym stopniu, to w skutek zderzeń między ich drobinami, następuje bezpośrednia wymiana energii kinetycznej bezwładnego ruchu cieplnego. Cząstki poruszające się szybciej przekazują część swojej energii cząsteczkom poruszającym się szybciej wskutek czego energia jednego ciała rośnie a drugiego maleje. Zjawisko to zachodzi we wszystkich stanach skupienia.

Konwekcja może istnieć tylko w gazach cieczach lub ich mieszaninach. Jeśli w różnych miejscach płynu występują znaczne różnice temperatur, to powodują one przemieszczanie się całych makroskopowych ich fragmentów. Gęstość ogrzanej cieczy bądź gazu jest zwykle mniejsza od zimnej; jeśli więc naczynie z płynem ogrzewać będziemy od dołu, to na mocy prawa Archimedesa, ogrzane warstwy wypływać będą ku górze, zimniejsze zaś z warstw górnych będą tonąć. W ten sposób powstaje prąd konwekcyjny, powodujący mieszanie się płynu i równomiernego jego nagrzewanie. Konwekcja polega więc na przenoszeniu energii razem z materią.

Jak z powyższego widać, do wymiany energii na drodze przewodnictwa lub konwekcji konieczne jest istnienie przestrzeni -między wymieniającymi energię ciałami- ośrodka cieplnego.

W próżni wymiana energii może odbywać się przez promieniowanie, czyli wysyłanie fal elektromagnetycznych. Każde ogrzane ciało jest źródłem promieniowania, którego widmo jest widmem ciągłym.

Takie promieniowanie elektromagnetyczne dochodzące do innego ciała może być przez nie pochłonięte, przy czym zwiększa się jego energia wewnętrzna.

Proces przekazywania energii przez dowolnie wybrany przekrój poprzeczny materiału przebiega w ten sposób, że ilość energii przenoszona w jednostce czasu przez dowolny element tej płaszczyzny jest proporcjonalna do zmiany temperatury na jednostce długości.

n= (T_z-T)

Stałą całkowania znajdujemy z warunków początkowych: w chwili t=0, n=n₀, skąd C=ln n₀.

3.Opis ćwiczenia:

Przed wykonaniem pomiarów ustawiamy zero galwanometru i ewentualne niedokładności regulujemy.

Naczynie napełniamy wodą destylowaną do 75% objętości. I doprowadzamy wodę do wrzenia. Następnie stawiamy naczynie na badanej próbce i włączamy sekundomierz. Nie wyłączając sekundomierza notujemy wskazania galwanometru co 10s.

4.Opracowanie wyników pomiarów:

Lp.	x=t	y=lnn'	x^2	xy	a	b	w	y'	y=y'-y	(y)^2
	s	-	s^2	s			-	-	-	-
1	10	3.584	100	35.835			1	3.8643	0.281	0.079
2	20	3.434	400	68.680			1	3.6563	0.222	0.049
3	30	3.296	900	98.875			1	3.4483	0.152	0.023
4	40	3.178	1600	127.122			1	3.2403	0.062	0.004
5	50	3.045	2500	152.226			1	3.0323	-0.012	0.000
6	60	2.944	3600	176.666			1	2.8243	-0.120	0.014
7	70	2.773	4900	194.081			1	2.6163	-0.156	0.024
8	80	2.565	6400	205.196			1	2.4083	-0.157	0.025
9	90	2.398	8100	215.811	-0,0208	4,0723	1	2.2003	-0.198	0.039
10	100	2.197	10000	219.723			1	1.9923	-0.205	0.042
11	110	2.079	12100	228.739			1	1.7843	-0.295	0.087
12	120	1.946	14400	233.509			1	1.5763	-0.370	0.137
13	130	1.609	16900	209.227			1	1.3683	-0.241	0.058
14	140	1.099	19600	153.806			1	1.1603	0.062	0.004
15	150	0.693	22500	103.972			1	0.9523	0.259	0.067
16	160	0.000	25600	0.000			1	0.7443	0.744	0.554
	1360	36.840	149600	2423.467			16			^2 1.207

gdzie: a=0,0016, d=0,01m

---