![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Вказівки до виконання роботи. Для виконання роботи необхідно вивчити такий матеріал: явища переносу; теплопровідність.
Для виконання роботи необхідно вивчити такий матеріал: явища переносу; теплопровідність. [ 1, т.1 §§ 15.3; 2, §§ 48; 3, вступ до розд.5, §§ 5.8–5.10; 4, т.1 §§ 112, 113]
Щоб експериментально визначити коефіцієнт теплопровідності l можна використати процес передачі теплоти в твердому тiлi, оскільки закономірності такого процесу завжди пов’язані з коефіцієнтом теплопровідності. Коефіцієнт теплопровідності можна знайти з основного рівняння, яке описує процес теплопровідності – рівняння Фур’є:
де Звiдси
Практичне вимірювання величин, які входять в останнє рівняння, має деякі ускладнення, тому краще розглядати такi процеси, в яких можна легко i точно вимiряти всi величини, що входять до розрахункової формули для визначення Нехай нагрiте до деякої температури T тiло розмiщене в середовищi, яке добре проводить тепло (наприклад вода).Температура цього середовища пiдтримується сталою і рівною T 0. Тодi внаслiдок теплопровiдностi рiзниця температур тiла та середовища З часом настає так званий регулярний режим нагрiвання (чи охолодження), при якому рiзниця температур мiж будь-якою точкою зразка та навколишнiм середовищем залежить вiд часу за законом:
Величина a у формулі (2.2.1) називається темпом нагрiвання (чи охолодження) i пов’язана з властивостями тiла:
де k – коефiцiєнт форми, що залежить вiд форми та розмiрiв тiла; c – питома теплоємнiсть тiла; r – густина тiла. Для цилiндра:
де R, h – вiдповiдно радiус i висота цилiндра.
Згiдно з (2.2.1)
Залежність Щоб знайти темп нагрівання а, на прямолiнiйнiй ділянці графіка вибирають довільно (але на досить великій відстані одна від одної) точки 1 i 2. Для цих точок визначають моменти часу τ 1 та τ 2, а також відповідні їм значення логарифмів різниці температур lnΔ T 1 i lnΔ T 2. Тодi темп нагрівання розраховується за формулою:
Пiсля визначення темпу нагрiвання можна знайти коефiцiєнт теплопровiдностi:
За середовище, в якому нагрiвається зразок, доцiльно взяти воду, яка кипить, оскiльки, по-перше, в цьому разi забезпечується достатнiй теплообмiн поверхнi зразка з водою за рахунок перемiшування, по-друге, температура води, що кипить, вiдома та не змiнюється, коли зразок нагрiвається. Температуру вимiрюють за допомогою диференцiальної термопари та потенцiометра постiйного струму або самозаписувача.
|