Задание

1. Убедиться, что тумблер “нагрев“ находится в нижнем положении (нагрев стержня отсутствует). Включить установку тумблером “питание“. С помощью переключателя “мощность нагрева“ задать мощность нагревателя, равную 1Вт. Записать показания датчиков температуры при отсутствии нагрева.

2. Включить нагреватель тумблером “нагрев“. Провести измерения температуры стального стержня в четырех точках. Для этого записать показания датчиков температуры, проводя измерения каждые 2мин в течение 40мин (в ходе установления стационарного процесса переноса тепла вдоль стержня при наличии теплообмена с окружающей средой). Результаты измерений занести в таблицу:

№	t, мин	, ˚С	, ˚С	, ˚С	, ˚С

3. На основе проведенных измерений построить зависимости температуры от времени для четырех различных точек стержня. Сравнить эти зависимости.

4. Рассчитать коэффициент теплопроводности стального стержня по формуле (22) между точками 1 и 2, 1 и 3, 1 и 4 при достижении стационарного процесса переноса тепла вдоль стержня (для ). Сравнить полученные значения æ с табличным значением для стали, используемой в работе ( ).

5. Сделать вывод о проведенной работе.

Контрольные вопросы

1. Как получить основное уравнение процессов переноса?

2. Что понимают под явлением теплопроводности?

3. Каков механизм переноса тепла в твердом теле? Что такое фононы?

4. Сформулируйте закон Фурье для теплопроводности.

5. Что выражает знак “–“ в уравнении Фурье для теплопроводности?

6. Каков физический смысл коэффициента теплопроводности, что он характеризует и от каких факторов зависит?

7. Какими составляющими определяется коэффициент теплопроводности твердых тел?

8. Сформулируйте закон Видемана – Франца. В чем его важность?

9. Выведите формулу для расчета коэффициента теплопроводности металлического стержня цилиндрической формы.

Литература

1. Астахов А.В. Курс физики, том 1: Механика // Кинетическая теория материи. – М.: Наука, 1977г. – 384с.

2. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. – М.: Наука, 1976г. – 480с.

3. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. – М.: Высшая школа, 1987г. – 360с.

4. Сивухин Д.В. Общий курс физики, том 2: Термодинамика и молекулярная физика. – М.: Наука, 1990г. – 592с.

5. Телегин А.С., Швыдкий В.С., Ярошенко Ю.Г. Тепло-массоперенос: Учебник для вузов. – М.: Металлургия, 1995 г. – 400 с.

6. Луканин В.Н. Теплотехника: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1999г. – 671с.

7. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. – М.: Физматгиз, 1962 г. – 696 с.

8. Беляев Н.М., Рядно А.А. Методы теории теплопроводности. – М.: Высшая школа, 1982 г. – 328 с.

9. Сорокин С.И. Теория теплопроводности. – Саратов: Университетское, 1984г. – 164 с.

10. Берман Р. Теплопроводность твердых тел. – М.: Мир, 1979 г. – 286 с.

11. Филиппов Л.П. Явления переноса. – М.: Издательство МГУ, 1986 г. – 120с.

12. Драко В.М., Прокошин В.И., Шепелевич В.Г. Основы фононных и электронных процессов в кристаллах. Пособие по спецкурсам. – Гомельский центр научно-технической и деловой информации, 1999 г. – 248 с.

13. Кембровский Г.С. Физический практикум. – Мн.: Университетское, 1986г. – 352с.

14. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З. Физические величины: Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1991г. – 1232с.

15. Прохоров А.М. Физика. Большой энциклопедический словарь. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1999 г. – 944 с.