 | Pobierz cały dokument pomiar.przewodno.ci.cieplnej.izolatorA2w.1.mibm.doc Rozmiar 48 KB |
1.WSTĘP TEORETYCZNY.
1.1 Cel ćwiczenia : zapoznanie z metodą pomiaru współczynnika przewodności cieplnej izolatorów oraz dokonanie tego pomiaru.
1.2 Wiadomości ogólne.
Jeżeli przeciwległe ścianki płyty o powierzchni przekroju S i grubości d1 mają odpowoednio temperatury T1 i T2 przy założeniu , że T1>T2 , to następuje przepływ ciepła w kierunku powierzchni o niższej temperaturze.
Ilość ciepła przepływającego w jednostce czasu w stanie stacjonarnym wyraża się wzorem :
, w naszym przypadku : 
gdzie k - współczynnik przewodności cieplnej , który oznacza ilość ciepła przechodzącego w jednostce czasu przez jednostkę powierzchni przy jednostkowym gradiencie temperatury.
Różne ciała mają różne wartości przewodności cieplnej. Ciała o małej wartości współczynnika przewodności cieplnej ( 10-1-10-2 J/(msK) ) nazywają się izolatorami.
Aby wyznaczyć wspólczynnik przewodności cieplnej płytki , należy zmierzyć jej grubość d1 , promień r1 , temperatury T1 i T2 przeciwległych powierzchni oraz ilość ciepła Q przechodzącą w jednostce czasu między powierzchniami o tych temperaturach. Ta ilość ciepła jest bezpoścrednio trudna do zmierzenia , dlatego wyznacza się ją pośrednio metodą stygnięcia.
Jeżeli szybkość stygnięcia w pobliżu temperatury T2 jest n = T / t , to ilość wypromieniowanego ciepła w jednostce czasu jest równa m c n , gdzie c - ciepło wlaściwe płyty a m - masa płyty.
Zakładając , że ilość wypromieniowanego ciepła jest proporcjonalna do powierzchni , można wyrazić ilość ciepła wypromieniowaną przez jednostkę powierzchni w jednostce czasu jako :
Uwzględniwszy fakt , że po ustaleniu się temperatur ilość ciepła przewodzona przez badaną płytę jest równa ilości ciepła wypromieniowanej przez boczną i dolną powierzchnię płyty , możemy napisać :
1.3 Przebieg doświadczenia.
Układ do wyznaczania przewodności cieplnej składa się z mosiężnej puszki o grubym dnie ( P1), płytki mosiężnej ( P2 ) , płytki badanej ( P ) , termostatu oraz cyfrowego miernika temperatury. Puszka , płytka badana i mosiężna są okrągłe. Płytka P2 opiera się na trzech izolujących nóżkach.
Na początku glicerynę umieszczoną w termostacie podgrzewamy do temperatury 80 C. Po podgrzaniu wyłączamy grzałkę , jednocześnie włączając drugą , utrzymującą ustaloną temperaturę 80 C. Następnie podłączamy termoparę do cyfrowego miernika temperatury. Płytkę wybranego izolatora przeznaczoną do pomiaru przewodności cieplnej kładziemy na płycie P2 ( odbiornik ciepła ). Źródło ciepła P1 ( mosiężna puszka ) kładziemy na badanej płytce izolatora.
 | Pobierz cały dokument pomiar.przewodno.ci.cieplnej.izolatorA2w.1.mibm.doc rozmiar 48 KB |