Joanna Chruściak 19.12.2004 Rzeszów

I BZ

Gr. Lp.2

ĆWICZENIE 22

Cechowanie termopary

1. Zagadnienia do samodzielnego opracowania.

2. Wykonanie ćwiczenia.

3. Tabela pomiarowa.

4. Przykładowe obliczenia.

5. Wnioski.

Zagadnienia do samodzielnego opracowania.

1.Zjawisko kontaktowe na granicy metal-metal.

Istnieje wiele dowodów doświadczalnych potwierdzających powstawanie napięcia kontaktowego na styku dwóch metali.

Każdy metal ma budowę cząsteczkową i istnieje w nich siła międzycząsteczkowa zw. również siłą spójności.

Podczas obserwacji dyfuzji, gdy dobrze wyszlifowano i ściśle zetknięto ze sobą płytkę ołowianą i złotą, wtedy po kilu miesiącach można było stwierdzić obecność atomów ołowiu w złocie a atomów złota w ołowiu. Bardzo mała szybkość dyfuzji jest spowodowana ograniczoną swobodą ruchu tych atomów.

2. Siła termoelektryczna.

Siła termoelektryczna powstaje wówczas, gdy w co najmniej jednym miejscu styku istnieje inna temperatura niż w pozostałych. Gdy powstanie taka siła wówczas w obwodzie płynie prąd elektryczny. Wartość siły termoelektrycznej zależy od rodzaju stykających się metali oraz od różnicy temperatur w miejscu styku. nie zależy natomiast od wielkości powierzchni styku.

Siły termoelektryczne dostarczane są przez termoogniwa w bardzo małych ilościach, dlatego też ajko źródła prądu nie znalazły one dotychczas praktycznego zastosowania. Natomiast zastosowanie na szeroką skalę znalazły termoogniwa do mierzenia temperatur. W praktyce do pomiaru siły termoelektrycznej musimy stosować jakiś miernik, w naszym ćwiczeniu jest to miernik elektryczny.

Wykonanie ćwiczenia:

1. Połączyć układ wg. schematu:

2. Złącza termopar umieścić w mieszaninie lodu z wodą. Temperatury T₁ i T₂ winny być takie same i i wynosić 0⁰ C. Następnie stopniowo podgrzewając kąpiel złącza notować różnicę temperatur co 5⁰ C i odpowiadające mu jednocześnie wskazania miliwoltomierza

3. Korzytstając ze wzoru

έ= k (T₂ - T₁ )

obliczyć współczynnik termoelektryczny „ k ” oraz błąd Δk.

4. Narysować zależność έ = f ( T ). Na wykresie zaznaczyć błędy pomiarowe ΔT

Tabela pomiarowa.

T1	T2	T2 - T1	έ	K	K±ΔK
[ 0C ]	[ 0C ]	[ 0C ]	[ mV ]	[mV / ^0C]	[mV \ ^0C]
0	0	0	0	0	-
0	5	5	0.12	0.024	0.024±0,008
0	10	10	0.39	0.039	0.039±0,003
0	15	15	0.58	0.039	0.039±0,004
0	20	20	0.78	0.039	0.039±0,002
0	25	25	0.97	0.039	0.039±0,002
0	30	30	1,19	0.039	0.039±0,001
0	35	35	1,36	0.039	0.039±0,001
0	40	40	1,56	0.039	0.039±0,001
0	45	45	1,79	0,040	0,040±0,001
0	50	50	1,99	0,040	0,040±0,001
0	55	55	2,20	0,040	0,040±0,001
0	60	60	2,39	0,040	0,040±0,001
0	65	65	2,61	0,040	0,040±0,0007
0	70	70	2.84	0,040	0,040±0,0006
0	75	75	3,03	0,040	0,040±0,0005
0	80	80	3,24	0,040	0,040±0,0005

Przykładowe obliczenia:

Współczynnik termoelektryczny „ k ” dla poszczególnych pomiarów obliczamy korzystając ze wzoru :

np.
.

Błąd współczynnika ΔK obliczamy ze wzoru:

np.

Wnioski :

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 Δk na którego wielkość wpływ mają błędy ΔT oraz ΔE, dla poszczególnych pomiarów mógłby mieć znacznie mniejszą wartość gdyby zastosowane zostały dokładniejsze przyrządy pomiarowe tj. dokładniejszy miliwoltomierz oraz termometry.

mA

Termometr T₁

Termometr T₂

woda z lodem

grzejnik

---