To tylko jedna z 6 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
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)