Uniwersytet Śląski Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach Zakład Elektroceramiki Funkcjonalnej

PRACOWNIA NAUKI O MATERIAŁACH-

TWORZYWA CERAMICZNE

Ćwiczenie 5

Badanie współczynnika przewodnictwa cieplnego

ceramiki

Cel ćwiczenia:

1. Zapoznanie się z pojęciem przewodnictwa cieplnego materiałów ceramicznych.

Przebieg ćwiczenia:

1. Zmierzyć mikrometrem 10 razy grubość badanych próbek ceramicznych.

2. Umieścić badaną próbkę między prętami stanowiska pomiarowego, przy czym należy zwrócić uwagę na osiowe ustawienie prętów miedzianych po obu stronach próbki.

3. Ustawić na autotransformatorze napięcie podane przez prowadzącego, włączyć układ do sieci 220V, grzać przez około 15 minut (dla ustabilizowania temperatury).

4. Podłączyć miliwoltomierz i odczytać napięcia dla kolejnych ośmiu termopar. Odczyty powtórzyć dziesięciokrotnie.

5. Powtórzyć pomiary (pkt. 1 - 4) dla innych próbek

6. Obliczyć średnie napięcie na każdej z termopar.

7. Korzystając z tabeli termozłącza nikiel/chrom - nikiel odczytać temperatury zmierzone

w ćwiczeniu.

DANE:

Odległości między termozłączami - (10 ± 0,2)mm.

Odległość między czwartą (4) termoparą a końcem pręta grzanego (5 ± 0,2)mm.

Odległość między piątą (5) termoparą a początkiem pręta drugiego (5 ± 0,2)mm.

II. Obliczenia.

1. Wykonać wykresy
dla poszczególnych próbek,

gdzie:

- temperatury kolejnych złącz.

2. Obliczyć współczynnik przewodnictwa cieplnego korzystając ze wzoru:

gdzie:

(oznaczenia współrzędnych
i
są podane na wykresie)

Charakterystyka termometryczna termoelementu nikiel/chrom - nikiel

Zagadnienia do kolokwium:

1. Sposoby przenoszenia ciepła: promieniowanie, konwekcja, przewodzenie.

2. Pojęcia: ciepło, strumień energii, strumień ciepła, widmowa zdolność emisyjna, współczynnik przewodnictwa cieplnego i temperaturowego.

3. Prawo Fourier'a.

4. Inne metody pomiaru współczynnika przewodnictwa cieplnego.

Literatura:

[1]. H.Szydłowski, „Pracownia Fizyczna”

[2]. D.Holliday, R.Resnick „Fizyka -tom I”

[3]. R.Pampuch, S.Błażewicz, G.Górny, „Materiały ceramiczne dla elektroniki”, Wyd. AGH(1993)

[4]. Ch.Kitel, „Wstęp do fizyki ciała stałego”

___________________________________________________________________

Pracownia nauki o materiałach

---