Wyznaczanie współczynnika przewodzenia ciepła

Nasza ocena:

5
Pobrań: 28
Wyświetleń: 742
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
 Wyznaczanie współczynnika przewodzenia ciepła - strona 1  Wyznaczanie współczynnika przewodzenia ciepła - strona 2  Wyznaczanie współczynnika przewodzenia ciepła - strona 3

Fragment notatki:


Wyznaczanie współczynnika przewodzenia ciepła w rozrzedzonym  powietrzu  Materiał do samodzielnego opracowania: • Zjawisko   przewodzenia   ciepła   przez   gazy,   zależność   współczynnika   przewodzenia      ciepła od ciśnienia i temperatury     ,  Zjawisko   przewodnictwa   cieplnego   polega   na   przenoszeniu   energii   cieplnej   i   jest  związane z różnicą temperatur. Z makroskopowego punktu widzenia transport energii cieplnej  polega   w   istocie   na   przekazywaniu   energii   kinetycznej   przez   cząstki   szybsze(o   wyższej  temperaturze)   cząstkom   wolniejszym(o   niższej   temperaturze)   wskutek   przypadkowych  zderzeń. Procesy wyrównawcze będą zachodziły tak długo dopóki nie zostanie osiągnięta  równowaga termodynamiczna. W przewodnictwie cieplnym mamy do czynienia z transportem ciepła, czyli energii  kinetycznej bezładnego ruchu drobin z miejsc o wyższej do miejsc o niższej temperaturze. Współczynnik   przewodzenia   ciepła   κ  zależy   od   ciśnienia   gazu   jednak   przy   ciśnieniach  niskich i średnich (nie przekraczających kilku barów) efekt zwiększania się  κ wraz z p jest  stosunkowo mały i nie przekracza 1% współczynnika przewodzenia ciepła na 1 bar, natomiast  wraz ze wzrostem temperatury wzrasta wartość liczbowa współczynnika przewodzenia ciepła  • Promieniowanie   temperaturowe,   model   ciała   doskonale   czarnego,   prawo   Stefana-     Boltzmanna Wymiana   ciepła   przez   promieniowanie   polega   na   wysyłaniu   promieniowania  elektromagnetycznego przez dowolne, ogrzane ciało Każde ciało ogrzane staje się źródłem  promieniowania, którego długości fal rozkładają się w sposób ciągły od bardzo małych do  coraz   większych   wartości.   Jak   wynika   z   obserwacji,   natężenie   promieniowania  elektromagnetycznego ciała ogrzanego do temperatury wyższej jest większe niż natężenie  promieniowania ciała o niższej temperaturze. Gdy temperatura, do której nagrzane jest ciało  nie   przekracza   400 °C   promieniowanie   nie   jest   widoczne   dla   oka   i   możemy   je   nazwać  promieniowaniem   cieplnym   (promieniowanie   podczerwone   o   dużej   długości   fali).   W  temperaturach wyższych długości fali promieniowania cieplnego przesuwają się w stronę fal  krótszych i zaczyna się pojawiać w dostrzegalnej ilości widzialne promieniowanie świetlne  (światło   obejmuje   promieniowanie   o   długości   (0,8-0,4)10-6

(…)

… absorpcyjna drutu ( przyjąć a=0,5)
r1=0,00007m – promień drutu
r2=0,0064m – promień rurki szklanej
l=0,37m – długość rurki szklanej
Otrzymane wyniki przedstawione są na wykresie (1).
Dla pomiaru (6) obliczam metodą różniczki zupełnej ∆t2 – błędy systematyczne
popełniane przy wyznaczaniu temperatury t2, według następującego wzoru:
∂ t2
∂ t2
∂ t2
t1
1
∆t2=
∆R2 +
∆R1 +
∆ t1 =
+
∆R2 +
∂R2
∂R1
∂ t1
R1 α R1
-R2 t1…
… i opór się zmienia. Opór przewodnika
metalicznego rośnie wraz z temperaturą. W pobliżu temperatury zera bezwzględnego opór
elektryczny niektórych metali gwałtownie maleje, osiągając wartość prawie równą zeru.
Zjawisko to nazywa się nadprzewodnictwem. Wartość oporu właściwego w pobliżu
temperatury 0 K zależy w dużym stopniu od czystości metali
Zależność oporu od temperatury wyraża się w przybliżeniu…
…)


Wartość oporu R2 drutu wyznaczam na podstawie prawa Ohma, które mówi, że
stosunek napięcia między dwoma punktami przewodnika do natężenia
przepływającego przezeń prądu jest wielkością stałą i nie zależy ani od napięcia, ani
od natężenia prądu.
R2=U/I
(wyniki w tabeli)
Wartość temperatury drutu t2 obliczam na podstawie wzoru:
[R2(αt1+1)-R1]
t2 =
αR1
α - współczynnik temperaturowy drutu
(dla wolframu α…
… – wartość temperatury obliczona dla pomiaru (6) w [°C]
T2=( 871 ± 27)K– wartość temperatury obliczona dla pomiaru (6) w [K]
Obliczam niepewność systematyczną współczynnika przewodzenia ciepła κ metodą
różniczki zupełnej:
∆κ =
∂κ

∂U
∂κ
∆U + 
∂I
∂κ
∂κ
∆I +  ∆T1 + 
∂ T1
∂ T2
Ilnr2/r1
∆T2 =  ∆U +
2πl(T2- T1)
Ulnr2/r1
lnr2/r1[Saσ(4T13(T2- T1)-( T24- T14))+UI]
+  ∆I +  ∆T1…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz