skanuj0068

136

3. Pomiar 2. Wyznaczyć r_u ± At„ w sekundach, a następnie ze wzoru (8) obliczyć wartość efektywnego współczynnika przejmowania ciepła przez- konwekcję z odbiornika przez powietrze w laboratorium:

j    cm

^ak=^s _:

Obliczyć maksymalnąniepewność jak w p.2.    ■

4.    Pomiar: 3. Wyznaczyć r_u ± At_u w sekundach, po czym obliczyć współczynnik przewodnictwa cieplnego powietrza w_: laboratorium k ze wzoru: ,

t-^Jrm.    '    '    " ₍₁₄₎

wyprowadzonego na podstawie (2) i (12).

Obliczyć Ak metodą różniczki zupełnej..    .......

5.    Pomiar 4. Wyznaczyć t_u ± At_u w sekundach dla każdej krzywej, a następnie ze wzoru (14) obliczyć współczynniki przewodnictwa cieplnego przebada-i nych próbek oraz ich niepewności maksymalne.

6.    Pomiar 5a i Sb. Jeżeli powierzchnie grzejnika i odbiornika nie są polerowa

ne, a badana próbka nie jest dobrym izolatorem (tj. nie nachodzi: R_s\ +R_S2^<<:Rk), wówczas możemy wyeliminować wpływ cieplnych oporów ,styko\vych    R_si

na pomiar k następująco: na podstawie wykresów pomiarów 4a i 4b wyznaczamy stałe czasowe r_iu i tzu- Są one wyrażone poprzez stykowe opory.cieplne i opór cieplny próbki:    •

>'    ^r»r.    ⁺ &t) »• v    ...

^rui=^cm(^RA^Rsi+Rn)'- "    ’    ^

Po wyeliminowaniu z powyższych równań oporów stykowych R_s\ i R_S2 oraz zastąpieniu]./?*,- wzorem (4), otrzymujemy:

^Tu\ ~^ru2 ⁼ cm{Rki ~Rk2)-~rz{d\-di)-

k

........................ ...........-.........i: a.......lin......im ii ii iiyiiiiii ii ii, iii! y liiiiiyiiyjiWJ

137

Z powyższego wzoru wyznaczamy współczynnik przewodnictwa cieplnego k:

_J: cm{d_x-d₂)

S{r_ul-r_ul) ‘

oraz obliczamy maksymalną niepewność Ak.

7.    Porównać wszystkie wyznaczone wartości z wartościami tablicowymi i przedyskutować różnice.

8.    Na podstawie obliczonych maksymalnych niepewności ocenić jaka wielkość mierzona i w jakim stopniu składa się na niepewność maksymalną wyliczonych wartości.

9.    Ewentualne wnioski nie ujęte ilościowo zamieścić w punkcie „Uwagi i spostrzeżenia”.

4. Uzupełnienie

4.1. Promieniowanie ciał

Ciało o temperaturze T, zgodnie z prawem Stefana-Boltzmanna, emituje z j ednostki powierzchni moc cieplną równą:

q = ecrT⁴,

gdzie e to emisyjność, która dla ciała doskonale czarnego wynosi 1, a współczynnik o-= 5,6693-l(r* W-m^-KT⁴.

Ciała o e <1 nazywane są szarymi i emitują (lub pochłaniają) wykreślonej temperaturze jedynie część energii, którą wysyła w takich samych warunkach idealny emiter (absorbent) jakim jest ciało doskonale czarne. O bilansie energii wypromieniowanej i pochłoniętej decyduje różnica temperatur ciała i otoczenia. Ciała o temperaturach poniżej 500°C, emitują fale podczerwone zwane promieniowaniem cieplnym. Przy wyższych temperaturach promieniowanie staje się widzialne - ciała świecą.

Moc cieplna emitowana (przejmowana) przez promieniowanie z jednostki powierzchni ciała szarego o temperaturze T\, przy temperaturze otoczenia 7) wynosi:

q = a{T<-T₂%_2>