skanuj0068

136

3. Pomiar 2. Wyznaczyć r_u ±Ar_u 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.    ' .i¹. .

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

(14)

wyprowadzonego na podstawie (2) i (12).    '

Obliczyć Ak metodą różniczki zupełnej..    , ‘    •••>

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

6. Pomiar 5a i 5b. Jeżeli powierzchnie grzejnika i odbiornika nie są polerowane, a badana próbka nie jest dobrym izolatorem (tj. nie ^achod.zij Jłji+^^^it), wówczas możemy wyeliminować wpływ cieplnych oporo w stykowych R,\, R_S2 na pomiar k następująco: na podstawie wykresów pomiarów 4a i 4b wyznaczamy stałe czasowe r_[u i tiSą one wyrażone poprzez stykowe opory cieplne i opór cieplny próbki:    .• ■    /    ar,-....

*u2=^cm(^R,i+^R,i^+Rn)'    •

Po wyeliminowaniu z powyższych równań oporów stykowych R_s\ i R& oraz zastąpieniu;./?*; wzorem (4), otrzyrnujemy:

= c^mi^Rki -^Rn) =    -d₂).

k

....................^..................................................................... iliiJ.4il JlJiiiiSiiiiili! -lii lii Hii' i|ji li' lilii |n| jji! j lii |! i I .

137

Z powyższego wzoru wyznaczamy współczynnik przewodnictwa cieplnego k:

_k cm{d_x-d₂)

S(T_ui-T_u1) ‘

oraz obliczamy maksymalną niepewność AA.

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 jednostki powierzchni moc cieplną równą:

q = ecrT⁴,

gdzie e to emisyjność, która dla ciała doskonale czarnego wynosi 1, a współczynnik <7= 5,6693-10^-8 W-nf²-K^.

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 T% wynosi: