Rok akademicki 1998/99	Laboratorium z fizyki
Nr ćwiczenia: 71	Promieniowanie termiczne
Wydział : Elektronika Kierunek : Informatyka Grupa : 1.2	Jarosław Struś
Data wykonania 05.04.1999 rok	Ocena		Data zaliczenia	Podpis
	T. :
	S. :

I. ZASADA POMIARU :

W doświadczeniu porównywaliśmy moc P wypromieniowaną przez badane ciało z mocą Pc , wypromieniowaną w takich samych warunkach przez sadzę . Sadza w naszym doświadczeniu jest modelem ciała doskonale czarnego i pokrywa dno jednego z naczyń. Wypromieniowana moc była zarówno w jednym jak i w drugim przypadku absorbowana między innymi przez termopary umieszczone w ogniskach zwierciadeł wklęsłych będących dnem naczyń . Przez te naczynia była przepompowywana woda , której temperatura wzrastała w trakcie wykonywania ćwiczenia . Zadaniem naszym , było rejestrowanie napięć termopar w pewnych odstępach temperatur .

Końcowym efektem naszej pracy było wyznaczenie współczynnika pochłaniania powierzchni metalu . Współczynnik ten obliczyliśmy z wzoru :

U²

a = ------

U_c²

gdzie :

a - współczynnik pochłaniania powierzchni metalu

U - napięcie w obwodzie termopary jeżeli jest nad nią badane ciało

U_c - napięcie jeżeli nad termoparą znajduje się ciało, którego powierzchnia jest poczerniona

sadzą

II. SCHEMAT UKŁADU POMIAROWEGO :

III. OCENA DOKŁADNOŚCI POJEDYŃCZYCH POMIARÓW :

Podczas wykonywania ćwiczenia korzystaliśmy z woltomierza. Niestety, nie posiadał on klasy dokładności. Za błąd miernika przyjeliśmy dziesięciokrotną wartość ostatniej pozycji wyświetlacza, czyli ΔU = ± 10 μV

IV. TABELA POMIARÓW :

L.P.	Temperatura /°C/	U /μV/	Uc /μV/	a -	_ |a - ai|
1	60	53	83	0,407	0,001
2	70	82	120	0,466	0,06
3	80	94	159	0,349	0,057
4	90	137	216	0,402	0,004
Średnia :	-	-	-	_ a : 0,406	(Δa)p : 0,0305

Temperatura - temperatura w termostacie

U - napięcie w obwodzie termopary pod metalem

U_c - napięcie w obwodzie termopary pod sadzą

a - współczynnik pochłania materiału

_

a - średnia wartość współczynnika pochłania materiału

(Δa)_p - błąd przeciętny współczynnika pochłaniania materiału

V. PRZYKŁADOWE OBLICZENIA WYNIKÓW POMIARÓW WIELKOŚCI ZŁOŻONEJ :

Współczynnik pochłaniania a powierzchni metalu obliczyliśmy ze wzoru :

gdzie :

a - współczynnik pochłania materiału

U - napięcie w obwodzie termopary pod metalem

U_c - napięcie w obwodzie termopary pod sadzą

VI. RACHUNEK BŁĘDÓW :

Błąd przeciętny obliczyliśmy ze wzoru (wynik znajduje się w tabeli ) :

Błąd maksymalny obliczyliśmy za pomocą różniczki logarytmicznej. Poniżej podaliśmy przykład obliczenia dla pomiaru nr 1 :

Δa₁ = 0,25 μV

VII. ZESTAWIENIE WYNIKÓW :

Współczynnik pochłaniania powierzchni metalu (na podstawie naszych pomiarów) wynosi :

a = 0,406 ± 0,0305

UWAGI I WNIOSKI :

Pomiary, które wykonaliśmy nie były zbyt dokładne, ponieważ miernik podczas pomiarów często wykazywał nagłe wzrosty i spadki napięcia. Powodem nagłych wzrostów i spadków napięcia była zła izolacja termiczna badanych ciał oraz cyrkulacja powietrza w laboratorium, chociaż oba ciała były w bliskiej odległości między sobą więc były pod wpływem takich samych ruchów powietrza.

1

Ćwiczenie 71, strona 1

---