Sławomir Łyszkowski
Grupa II
Zespół nr 3
SPRAWOZDANIE Z FIZYKI
Ćwiczenie nr 10
Temat: Zjawisko termoelektryczne. Wzorcowanie termo ogniwa i wyznaczanie przy jego pomocy temperatur wrzenia.
t - temperatura
U - napięcie
Uśr - napięcie średnie
Ut - napięcie obliczone z krzywej regresji
Termopara 1
Współczynnik korelacji r=0,99946 (Ponieważ r≈1,zależność t= f (Uśr ) jest bliska liniowej)
Funkcja opisująca prostą regresji Ut=0,0518*t - 0,1938
Suma najmniejszych kwadratów Σε=0,03571
Ocena wariancji regresji s=0,04855
Lp. |
t[°C] |
U1[V] |
U2[V] |
Uśr1[V] |
t2 |
Uśr12 |
t*U1 |
Ut |
|
1 |
20 |
0,9 |
1 |
0,95 |
400 |
0,9025 |
19 |
0,84221 |
0,01162 |
2 |
24 |
1 |
1,1 |
1,05 |
576 |
1,1025 |
25,2 |
1,04942 |
3,4E-07 |
3 |
28 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
784 |
1,69 |
36,4 |
1,25662 |
0,00188 |
4 |
32 |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
1024 |
1,96 |
44,8 |
1,46383 |
0,00407 |
5 |
36 |
1,7 |
1,7 |
1,7 |
1296 |
2,89 |
61,2 |
1,67104 |
0,00084 |
6 |
40 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1600 |
3,24 |
72 |
1,87825 |
0,00612 |
7 |
44 |
2,1 |
2 |
2,05 |
1936 |
4,2025 |
90,2 |
2,08545 |
0,00126 |
8 |
48 |
2,3 |
2,3 |
2,3 |
2304 |
5,29 |
110,4 |
2,29266 |
5,4E-05 |
9 |
52 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2704 |
6,25 |
130 |
2,49987 |
1,7E-08 |
10 |
56 |
2,7 |
2,7 |
2,7 |
3136 |
7,29 |
151,2 |
2,70708 |
5E-05 |
11 |
60 |
2,9 |
2,9 |
2,9 |
3600 |
8,41 |
174 |
2,91429 |
0,0002 |
12 |
64 |
3,1 |
3,1 |
3,1 |
4096 |
9,61 |
198,4 |
3,12149 |
0,00046 |
13 |
68 |
3,3 |
3,3 |
3,3 |
4624 |
10,89 |
224,4 |
3,3287 |
0,00082 |
14 |
72 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
5184 |
12,25 |
252 |
3,53591 |
0,00129 |
15 |
76 |
3,7 |
3,7 |
3,7 |
5776 |
13,69 |
281,2 |
3,74312 |
0,00186 |
16 |
80 |
4 |
4 |
4 |
6400 |
16 |
320 |
3,95032 |
0,00247 |
17 |
84 |
4,2 |
4,1 |
4,15 |
7056 |
17,2225 |
348,6 |
4,15753 |
5,7E-05 |
18 |
88 |
4,4 |
4,4 |
4,4 |
7744 |
19,36 |
387,2 |
4,36474 |
0,00124 |
19 |
92 |
4,6 |
4,6 |
4,6 |
8464 |
21,16 |
423,2 |
4,57195 |
0,00079 |
20 |
96 |
4,8 |
4,8 |
4,8 |
9216 |
23,04 |
460,8 |
4,77916 |
0,00043 |
21 |
100 |
5 |
5 |
5 |
10000 |
25 |
500 |
4,98636 |
0,00019 |
|
1260 |
|
|
61,2 |
87920 |
211,45 |
4310,2 |
|
0,03571 |
Równanie prostej opisującej zależność temperatury od napięcia:
t=19,21958*U+3,98864
Napięcie przy którym denaturat zaczął wrzeć
U=4V
Obliczona temperatura wrzenia denaturatu t=80,866°C
Różnica pomiędzy temperaturą wrzenia rzeczywistą ,a odczytaną Δt= tw - two = -1,466°C
Błąd odczytu δ=1,8%
Termopara 2
Współczynnik korelacji r=0,0.99913 (Ponieważ r≈1,zależność t= f (Uśr ) jest bliska liniowej)
Funkcja opisująca prostą regresji Ut=0,0334*T - 0,0673
Suma najmniejszych kwadratów Σε=0,38406
Ocena wariancji regresji s=0,03219
Lp. |
t[°C] |
U1[V] |
U2[V] |
U2śr |
t2 |
U2śr2 |
t*U2 |
Ut[V] |
|
1 |
20 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
400 |
0,36 |
12 |
0,59957 |
0,01009 |
2 |
24 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
576 |
0,49 |
16,8 |
0,73294 |
0,02791 |
3 |
28 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
784 |
0,81 |
25,2 |
0,86632 |
0,01787 |
4 |
32 |
1 |
1 |
1 |
1024 |
1 |
32 |
0,9997 |
0,02259 |
5 |
36 |
1,2 |
1,1 |
1,15 |
1296 |
1,3225 |
41,4 |
1,13307 |
0,01367 |
6 |
40 |
1,3 |
1,2 |
1,25 |
1600 |
1,5625 |
50 |
1,26645 |
0,00698 |
7 |
44 |
1,4 |
1,3 |
1,35 |
1936 |
1,8225 |
59,4 |
1,39983 |
0,02255 |
8 |
48 |
1,6 |
1,5 |
1,55 |
2304 |
2,4025 |
74,4 |
1,5332 |
0,01364 |
9 |
52 |
1,7 |
1,6 |
1,65 |
2704 |
2,7225 |
85,8 |
1,66658 |
0,00696 |
10 |
56 |
1,8 |
1,7 |
1,75 |
3136 |
3,0625 |
98 |
1,79996 |
0,02251 |
11 |
60 |
2 |
1,9 |
1,95 |
3600 |
3,8025 |
117 |
1,93333 |
0,01361 |
12 |
64 |
2,1 |
2 |
2,05 |
4096 |
4,2025 |
131,2 |
2,06671 |
0,0336 |
13 |
68 |
2,3 |
2,2 |
2,25 |
4624 |
5,0625 |
153 |
2,20009 |
0,03997 |
14 |
72 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
5184 |
5,76 |
172,8 |
2,33346 |
0,02773 |
15 |
76 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
5776 |
6,25 |
190 |
2,46684 |
0,01773 |
16 |
80 |
2,6 |
2,6 |
2,6 |
6400 |
6,76 |
208 |
2,60022 |
0,02244 |
17 |
84 |
2,7 |
2,8 |
2,75 |
7056 |
7,5625 |
231 |
2,73359 |
0,02769 |
18 |
88 |
2,9 |
2,9 |
2,9 |
7744 |
8,41 |
255,2 |
2,86697 |
0,0177 |
19 |
92 |
3 |
3 |
3 |
8464 |
9 |
276 |
3,00035 |
0,00993 |
20 |
96 |
3,1 |
3,1 |
3,1 |
9216 |
9,61 |
297,6 |
3,13372 |
0,00439 |
21 |
100 |
3,2 |
3,2 |
3,2 |
10000 |
10,24 |
320 |
3,2671 |
0,0045 |
|
1260 |
|
|
40,6 |
87920 |
92,215 |
2846,8 |
|
0,38406 |
Równanie prostej opisującej zależność temperatury od napięcia:
T=33,7498*U-5,92519
Napięcie przy którym denaturat zaczął wrzeć
U=2,6V
Obliczona temperatura wrzenia denaturatu T=81,824°C
Różnica pomiędzy temperaturą wrzenia rzeczywistą ,a odczytaną Δt= two - tw =3,424°C
Błąd odczytu δ=4,35%
Wnioski
Przeprowadzone doświadczenie podczas którego wzorcowanie były dwa termoogniwa oraz wyznaczana temperatura wrzenia denaturatu przy pomocy wcześnie badanych termoogniw pozwoliło stwierdzić ,że na dokładność odczytu ma wpływ grubość drutu, z którego wykonana jest termopara (im grubszy drut tym mniejsza dokładność),oraz materiał termopary. W wykonywanym ćwiczeniu na dokładność pomiaru ma także wpływ ma mała dokładność odczytu woltomierza.
Temperatura wrzenia denaturatu obliczona przy pomocy charakterystyk termopar jest równe tw=78,4°C ,przy ciśnieniu p=101,325 kpa ,co daje błąd około czterech procentowy, który może wynikać z niedokładności termopar i aparatury pomiarowej, a także z różnicy pomiędzy ciśnieniami ,dla których mierzona była temperatura wrzenia denaturatu.