Złącza termopary umieścić w mieszaninie lodu z wodą. Temperatur
i winny być takie same i wynosić (). Włączyć miliwoltomierz i sprawdzić czy wskazania miernika są zerowe. Podgrzewać kąpiel otaczającą złącze znajdujące się w temperaturze . Notować wskazania miliwoltomierza w temperaturze , przyjmując , jeśli prowadzący nie zleci inaczej. Należy przy tym pamiętać, by temperatura nie zmieniała się w czasie – mieszaninę wody z lodem należy mieszać. Szybkość przyrostu temperatury nie powinna być większa od , ogranicza to niepewności pomiarowe wynikające z bezwładności układu.
Uzyskane wyniki zamieścić w tabeli pomiarowej.
| K ] | [ K ] | [ K ] | [ mV ] |
| 273 | 273 | 0 | 0,00 |
| 278 | 5 | 0,18 | |
| 283 | 10 | 0,39 | |
| 288 | 15 | 0,60 | |
| 293 | 20 | 0,81 | |
| 298 | 25 | 0,98 | |
| 303 | 30 | 1,17 | |
| 308 | 35 | 1,37 | |
| 313 | 40 | 1,58 | |
| 318 | 45 | 1,78 | |
| 323 | 50 | 1,98 | |
| 328 | 55 | 2,18 | |
| 333 | 60 | 1,38 | |
| 338 | 65 | 2,60 | |
| 343 | 70 | 2,80 | |
| 348 | 75 | 3,00 | |
| 353 | 80 | 3,21 | |
| 358 | 85 | 3,40 | |
| 363 | 90 | 3,61 | |
| 368 | 95 | 3,80 |
Korzystam ze wzoru:
$$\alpha = \frac{\varepsilon_{i}}{T_{1} - T_{0}}$$
| α | ||
|---|---|---|
| [ K ] | [ mV ] | [ mV/K ] |
| 0 | 0,00 | 0,00 |
| 5 | 0,18 | 0,036 |
| 10 | 0,39 | 0,039 |
| 15 | 0,60 | 0,4 |
| 20 | 0,81 | 0,0405 |
| 25 | 0,98 | 0,0392 |
| 30 | 1,17 | 0,039 |
| 35 | 1,37 | 0,039413 |
| 40 | 1,58 | 0,0395 |
| 45 | 1,78 | 0,039556 |
| 50 | 1,98 | 0,0396 |
| 55 | 2,18 | 0,039636 |
| 60 | 1,38 | 0,023 |
| 65 | 2,60 | 0,04 |
| 70 | 2,80 | 0,04 |
| 75 | 3,00 | 0,04 |
| 80 | 3,21 | 0,040125 |
| 85 | 3,40 | 0,04 |
| 90 | 3,61 | 0,04011 |
| 95 | 3,80 | 0,04 |
∆T = 1 niepewność związana z dokładnością termometru.
∆ε = 0,01 niepewność związana z dokładnością miliwoltomierza.
$$\alpha_{sr} = \frac{1}{n}\sum_{i = 1}^{n}\alpha_{i}$$
$$\alpha_{sr} = \frac{1}{20}\sum_{i = 1}^{20}{0,751 \approx 0,038}\ \left\lbrack \frac{\text{mV}}{K} \right\rbrack$$
$$u\left( \alpha \right) = \sqrt{\frac{1}{n(n - 1)}\sum_{i = 1}^{n}{(\alpha_{i} - \alpha_{sr})}^{2}} = \sqrt{\frac{1}{20(20 - 1)} \bullet 0,0015}$$
$$u\left( \alpha \right) \approx 0,002\ \left\lbrack \frac{\text{mV}}{K} \right\rbrack$$
$$\mathbf{\alpha =}\left( \mathbf{0,038 \pm 0,002} \right)\mathbf{\ }\left\lbrack \frac{\mathbf{\text{mV}}}{\mathbf{K}} \right\rbrack$$
$$a = \frac{\sum_{i = 1}^{n}{x_{i}y_{i}}}{\sum_{i = 1}^{n}x_{i}^{2}} = \frac{2464,25}{61750} \approx 0,04$$
$$u\left( a \right) = \sqrt{\frac{\sum_{i = 1}^{n}{y_{i}^{2} - a\sum_{i = 1}^{n}{x_{i}y_{i}}}}{\left( n - 1 \right)\sum_{i = 1}^{n}x_{i}^{2}} =}$$
$$= \sqrt{\frac{1430,35 - 0,04 \bullet 2464,25}{19 \bullet 61750}} \approx 0,001$$
$$r = \frac{n\sum_{i = 1}^{n}{x_{i}y_{i} - \sum_{i = 1}^{n}{x_{i}\sum_{i = 1}^{n}y_{i}}}}{\left\lbrack n\sum_{i = 1}^{n}{x_{i}^{2} - \left( \sum_{i = 1}^{n}x_{i} \right)^{2}} \right\rbrack\left\lbrack n\sum_{i = 1}^{n}{y_{i}^{2} - \left( \sum_{i = 1}^{n}y_{i} \right)^{2}} \right\rbrack} =$$
$$= \frac{20 \bullet 2464,25 - 950 \bullet 37,28}{\left\lbrack 20 \bullet 61750 - 902500 \right\rbrack\left\lbrack 20 \bullet 98,35 - 1430,35 \right\rbrack} \approx 0,000075$$
y = 0, 04x
Niepewność względna:
$$\frac{u(a)}{a} \bullet 100\% = 3\%$$
Na podstawie wykonanego ćwiczenia możemy stwierdzić że napięcie panujące na termoogniwie jest wprost proporcjonalne do różnicy temperatur w których znajdują się poszczególne jego części. Błąd względny współczynnika termoelektrycznego ∆ α na którego wielkość wpływ mają błędy ∆ T oraz ∆ E, dla poszczególnych pomiarów mógłby mieć znacznie mniejszą wartość gdyby zastosowane zostały dokładniejsze przyrządy pomiarowe tj. dokładniejszy miliwoltomierz oraz termometry.