Fizyka 2 laboratoria
Prowadzący:
Dr Janusz Dziedzic
Paweł Gibała 182700
skp
Pirometrią nazywa się metody pomiaru temperatury ciał, polegające na porównywaniu ich całkowitej lub spektralnej zdolności emisyjnej. Przyrządy służące do tego celu nazywa się pirometrami. Pirometr optyczny monochromatyczny służy do pomiaru temperatury czarnej. Temperatura czarna danego ciała jest równa temperaturze ciała doskonale czarnego, które w pewnym małym umownym przedziale długości fal Δλ ma takie natężenie strumienia promieniowania , jak ciało mierzone.
obiektyw pirometru tworzy obraz badanego ciała w płaszczyźnie włókna żarówki umieszczonej przed okularem. Obserwator patrzący przez okular pirometru widzi więc włókno żarówki na tle obrazu badanego ciała. W okularze mieści się filtr szklany przepuszczający tylko niewielki przedział promieniowania Δλ . Emitancję włókna można zmieniać regulując rezystancję w obwodzie zasilania. Włókno może być:
-ciemniejsze niż obraz mierzonego ciała
-jaśniejsze
-równe
Miarą emitancji włókna mogą być różne wielkości fizyczne, zwłaszcza przyłożone napięcie, natężenie prądu lub rezystancja żarówki.
1. Wyznaczenie błędów pomiaru temperatury czarnej.
2. Wyznaczenie zależności temperatury rzeczywistej włókna żarówki od pobieranej mocy.
Rys. 1 Schemat układu pomiarowego
| U | Tcz | śr Tcz | ∆ Tcz |
|---|---|---|---|
| V | C | C | C |
| 2,1 | 1150 | 1143 | 13,59 |
| 1090 | |||
| 1170 | |||
| 1170 | |||
| 1120 | |||
| 1070 | |||
| 1180 | |||
| 1210 | |||
| 1120 | |||
| 1150 | |||
| 3 | 1360 | 1361,2 | 5,59 |
| 1350 | |||
| 1390 | |||
| 1350 | |||
| 1370 | |||
| 1382 | |||
| 1365 | |||
| 1340 | |||
| 1335 | |||
| 1370 | |||
| 4 | 1555 | 1563,5 | 13,95 |
| 1470 | |||
| 1600 | |||
| 1540 | |||
| 1550 | |||
| 1590 | |||
| 1580 | |||
| 1530 | |||
| 1620 | |||
| 1600 | |||
| 5 | 1790 | 1804 | 14,08 |
| 1800 | |||
| 1830 | |||
| 1900 | |||
| 1840 | |||
| 1800 | |||
| 1800 | |||
| 1770 | |||
| 1770 | |||
| 1740 |
| 6 | 1940 | 1954 | 6,86 |
|---|---|---|---|
| 1980 | |||
| 1920 | |||
| 1940 | |||
| 1940 | |||
| 1980 | |||
| 1940 | |||
| 1950 | |||
| 1970 | |||
| 1980 | |||
| 7 | |||
| 8 | 1800 | 1829,5 | 6,43 |
| 1820 | |||
| 1840 | |||
| 1810 | |||
| 1850 | |||
| 1860 | |||
| 1810 | |||
| 1820 | |||
| 1835 | |||
| 1850 | |||
| 9 | 1900 | 1920 | 8,94 |
| 1890 | |||
| 1920 | |||
| 1940 | |||
| 1890 | |||
| 1960 | |||
| 1920 | |||
| 1900 | |||
| 1970 | |||
| 1910 | |||
| 10 | 1780 | 1837 | 15,99 |
| 1900 | |||
| 1820 | |||
| 1890 | |||
| 1780 | |||
| 1800 | |||
| 1790 | |||
| 1840 | |||
| 1910 | |||
| 1860 |
∆ Tcz – odchylenie standardowej średniej
| U | I | Tcz | Trz | P |
|---|---|---|---|---|
| V | mA | C | C | W |
| 2,1±0,01 | 1600±24 | 1143 | 1210 | 3,36 |
| 3±0,02 | 1900±28,5 | 1361 | 1460 | 5,7 |
| 4±0,02 | 2250±33,75 | 1563 | 1680 | 9 |
| 5±0,03 | 2500±37,5 | 1804 | 1960 | 12,5 |
| 6±0,03 | 2750±41,25 | 1954 | 2150 | 16,5 |
| 7±0,04 | 3000±45 | |||
| 8±0,04 | 3250±48,75 | 1829,5 | 1980 | 26 |
| 9±0,05 | 3450±51,75 | 1920 | 2110 | 31,05 |
| 10±0,05 | 3650±54,75 | 1857 | 2020 | 36,5 |
Klasa voltomierza- 0,5
$U = \frac{U_{x}*0,5}{100}$ $\frac{2,1*0,5}{100} = 0,01\lbrack V\rbrack$
Klasa amperomierza- 1,5
$I = \frac{I_{x}*1,5}{100}$ $\frac{1600*1,5}{100} = 24\ \lbrack mA\rbrack$
Z wykresu widać że zależności temperatury włókna żarówki od dostarczanej mocy rośnie liniowo. Niestety od 8 do 10 V wystąpił problem ze skalą przyrządu przez co wyniki pomiarów są bardzo niedokładne. Odczytanie Tcz dla 7V było niemożliwe. Trzeba wziąć także pod uwagę że odczytane temp czarne są pomiarami bardzo subiektywny, przez co jego dokładność jest mała.