08.04.2013r.

Martyna Chojnacka

SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM PODSTAW FIZYKI

SKALOWANIE TERMOPARY

1. Cel ćwiczenia : Skalowanie termopary oraz wyznaczanie współczynnika termoelektrycznego termopary , wyznaczenie temperatury krzepnięcia stopu

2. Zestaw przyrządów:

1. Kuchenka elektryczna

2. Termometry (o zakresie od 0 do 100 deg. C) lub miernik temperatury

3. Naczynie do podgrzewania wody (czasem z elektrycznym mieszadełkiem)

4. Termos

5. Termopara

6. Tygiel ze stopem Wooda ( 50% Bi, 25% Pb, 12,5%Cd., 12,5% Sn )

7. Stoper

1. Schemat układu pomiarowego:

1. Zależności siły termoelektrycznej od różnicy temperatur na spojeniach termopary.

T	ΔT	U	ΔU	α	Δα	Δα/α
[°C]	[°C]	mV	mV	[mV/deg]	[mV/deg]	%
18,6	0,1	0,468	0,007	0,025	0,0027	10,67
20,00		0,480	0,007	0,024	0,0026	10,68
25,00		0,607	0,008	0,024	0,0026	10,81
30,00		0,716	0,009	0,024	0,0026	10,92
35,00		0,859	0,011	0,025	0,0027	11,06
40,00		0,999	0,012	0,025	0,0028	11,20
45,00		1,117	0,013	0,025	0,0028	11,32
50,00		1,268	0,015	0,025	0,0029	11,47
55,00		1,400	0,016	0,025	0,0030	11,60
60,00		1,540	0,017	0,026	0,0030	11,74
65,00		1,690	0,019	0,026	0,0031	11,89
70,00		1,833	0,020	0,026	0,0032	12,03
75,00		1,979	0,022	0,026	0,0032	12,18
80,00		2,119	0,023	0,026	0,0033	12,32

PRZYKŁADOWE OBLICZENIA:

1. Zależność napięcia od czasu przy schładzaniu stopu metali.

t	U	ΔU	Uk	ΔUk	Tk	ΔTk	ΔTk/Tk
s	mV	mV	mV	mV	deg	deg	%
0	2,739	0,029	1,813	0,027	72,6	2,2	3,0
20	2,716	0,029
40	2,657	0,029
60	2,600	0,028
80	2,530	0,027
100	2,455	0,027
120	2,395	0,026
140	2,340	0,025
200	2,180	0,024
240	2,075	0,023
280	1,982	0,022
340	1,895	0,021
380	1,870	0,021
420	1,858	0,021
440	1,853	0,021
460	1,847	0,020
490	1,840	0,020
510	1,835	0,020
550	1,826	0,020
600	1,821	0,020
630	1,819	0,020
660	1,818	0,020
690	1,818	0,020
700	1,817	0,020
730	1,814	0,020
770	1,811	0,020
830	1,812	0,020
890	1,807	0,020
990	1,796	0,020
1100	1,786	0,020
1220	1,770	0,020
1240	1,746	0,019

PRZYKŁADOWE OBLICZENIA:

1. Wnioski:

- Termopara jest urządzeniem, dzięki któremu można dosyć dokładnie odczytać temperaturę badanego obiektu za pomocą pomiaru napięcia, które następnie mnożone jest przez stałą właściwą dla danej termopary aby uzyskać temperaturę.

- Zależność napięcia od różnicy temperatur między spojeniami termopary jest wykresem liniowym.

- Zmiana temperatury w czasie w przypadku krzepnięcia stopu nie jest wykresem liniowym, w pewnym momencie obserwujemy zastój w czasie, który ma związek ze zmianą faz.

- Termopara umożliwia eksperymentalne wyznaczenie temperatury krzepnięcia stopu, można to zrobić za pomocą wykresu pokazującego zależność napięcia od czasu, potrzebna jest też znajomość współczynnika α termopary.