3

Określenie wartości liczbowej współczynnika przewodnictwa cieplnego nie jest

sprawą prostą, ponieważ w celu zmierzenia wartości X należy wyeliminować straty ciepła

przez promieniowanie i konwekcję. W zależności od tego czy chcemy badać dobre czy złe

przewodniki ciepła stosujemy różne metody.

Do wyznaczenia współczynnika przewodnictwa cieplnego złych przewodników ciepła

można zastosować metodę porównawczą opisaną poniżej.

Warstwy badanych ciał w kształcie płytek

płaskorównoległych o grubościach dj i oraz polu _T

* 1

przekroju poprzecznego S, wstawia się pomiędzy płyty miedziane, w których umieszczone są czujniki ~^² temperatury. Miedź, jako bardzo dobry przewodnik ciepła, przylegająca do badanych próbek zapewnia równomierną "^³ temperaturę powierzchni. Niech ciepło przepływa stacjonarnym strumieniem kolejno przez płytki miedziane    Rys.l

i warstwy badanych substancji (rys.l). Zaniedbując efekty brzegowe (straty ciepła) równania przepływu ciepła przez płytki możemy zapisać następująco: dla ciała 1

(3)

(4)

dla ciała 2

Qz ⁼¹2~j^St

Dla stacjonarnego przepływu ciepła, gdy Qi=Q2, mamy:

X

Ti-T₂

dl

= X₂

(5)

Układ stosowany w ćwiczeniu (rys.2) składa się z próbki badanej i próbki z materiału wzorcowego (biały marmur), umieszczonych pomiędzy krążkami miedzianymi, do których wprowadzone są termopary. Całość znajduje się pomiędzy dwoma naczyniami aluminiowymi. Górne naczynie jest ogrzewane za pomocą pary wodnej, natomiast dolne jest chłodzone bieżącą zimną wodą. Całość jest izolowana cieplnie. Początkowo wszystkie elementy mają temperaturę pokojową w miarę upływu czasu temperatura złącza pomiędzy materiałami