
Задание
С помощью микрометра переместить среднюю термопару в нижнее положение (при этом она касается нижней холодной пластины). Включить установку тумблером “сеть“. С помощью переключателя “контроль“ и регулятора температуры “порог“ задать температуру нагревателя, равную 60˚С, и выждать пока она установится (около 10 мин). Измерить начальную температуру холодной пластины.
Измерить разность температуры
между нижней пластиной и средней термопарой в 26 различных точках, каждый раз поднимая среднюю термопару на 1мм вверх. После каждого перемещения термопары необходимо выждать 1–1,5мин для установления теплового равновесия и только после этого снимать показания с приборов. Измерить температуру холодной пластины
. Результаты измерений занести в таблицу:
-
№
Тн, ˚С
, мм
ΔТ, ˚С
То, ˚С
Тэксп, ˚С
Ттеор, ˚С
На основе проведенных измерений найти распределение температур в воздухе, находящемся между двумя пластинами, поддерживаемыми при постоянных температурах, т.е. проверить зависимость температуры воздуха
между пластинами от расстояния от холодной пластины. Построить график
. Расстояние между пластинами
.
Построить график , используя формулу (27). Для этого предварительно рассчитать
и занести в таблицу (в качестве температур и будут выступать температуры и
соответственно).
Сравнить экспериментальную и теоретическую зависимости
.
Сделать вывод о проведенной работе.
Контрольные вопросы
Как получить основное уравнение процессов переноса?
Что понимают под явлением теплопроводности?
Сформулируйте закон Фурье для теплопроводности газов.
Что выражает знак “–“ в уравнении Фурье для теплопроводности газов?
Каков физический смысл коэффициента теплопроводности, что он характеризует?
От каких факторов зависит и от каких не зависит коэффициент теплопроводности газов? Какова его связь с другими коэффициентами, характеризующими процессы переноса?
Каково распределение температур в газе, находящемся между двумя пластинами, поддерживаемыми при различных температурах?
Литература
Астахов А.В. Курс физики, том 1: Механика // Кинетическая теория материи. – М.: Наука, 1977г. – 384с.
Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. – М.: Наука, 1976г. – 480с.
Матвеев А.Н. Молекулярная физика. – М.: Высшая школа, 1987г. – 360с.
Сивухин Д.В. Общий курс физики, том 2: Термодинамика и молекулярная физика. – М.: Наука, 1990г. – 592с.
Савельев И.В. Курс общей физики, кн.3: Молекулярная физика и термодинамика. – М.: Наука: Физматлит, 1998г. – 208с.
Телегин А.С., Швыдкий В.С., Ярошенко Ю.Г. Тепло-массоперенос: Учебник для вузов. – М.: Металлургия, 1995 г. – 400 с.
Луканин В.Н. Теплотехника: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1999г. – 671с.
Беляев Н.М., Рядно А.А. Методы теории теплопроводности. – М.: Высшая школа, 1982г. – 328с.
Сорокин С.И. Теория теплопроводности. – Саратов: Университетское, 1984г. – 164 с.
Кембровский Г.С. Физический практикум. – Мн.: Университетское, 1986г. – 352с.
Иродов И.Е. Задачи по общей физике. – М.: Наука, 1988г. – 416с.
Григорьева И.С., Мейлихова Е.З. Физические величины: Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1991г. – 1232с.