Описание установки и метода исследования
Метод определения теп-лопроводности воздуха, при-меняемый в данной работе, носит еще название метода Шлейермахера.
Нагреваемая
вольфрамо-вая
проволока-нить 5
(рис. 2.4.1, 2.4.2) находится в цилиндрическом
стеклян-ном баллоне 2
с двойными стенками, между которыми
залита вода. Температура во-ды в баллоне
2
и, следова-тельно, температура стенки
трубки 3
постоянна в те-чение опыта. Баллон с
нитью укреплен в модуле 1,
кото-рый находится на лаборатор-ном
стенде. На панели моду-ля расположены
электричес-кие разъемы 6
и 7
для соеди-нения его с измерительными
приборами.
Нить 5
через
разъ-емы 7
подключается к блоку питания. Напряжение
на нити
измеряется цифровым вольтметром,
подключенным к разъемам блока питания,
ток в нити определяется по падению
напряжения
на заданном образцовом сопро-тивлении
.
Величина измеряется милливольтметром, подключен-ным к разъемам 6.
Порядок выполнения работы
1. Выпишите данные установки, условия опыта, получен-ные значения занесите в таблицу 1:
Таблица 1
Данные установки |
||
Радиус нити, мм |
|
|
Внутренний радиус трубки, мм |
|
|
Сопротивление
нити при
|
|
|
Температурный коэффициент сопротив-ления нити, 1/град |
|
|
Длина нити, см |
|
|
Образцовое сопротивление, Ом |
|
|
2. Убедитесь в том, что все приборы выключены. Повер-нуть регулятор напряжения блока питания против часовой стрелки до упора. Включить стенд.
3. Соединить проводами разъемы 7 с разъемами блока питания, разъемы 6 с разъемами микромультиметра.
4. Определить значения напряжений, при которых прово-дятся измерения. Эти значения не должны превышать 6 вольт!! Рекомендуемые значения напряжений, устанавлива-емые на блоке питания:1,2,3,4,5,6 вольт.
5. Установить первое значение напряжения на нити, сле-дя за показаниями вольтметра.
6. Произвести отсчет на нити по вольтметру, напря-жение на образцовом сопротивление по микромульти-метру (температура в воды в термостате приблизительно равна комнатной и в течение работы практически не из-меняется).
Результаты измерений занести в таблицу 2.
Таблица 2
Результаты измерений
-
№ опыта
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7. Пункты 5 и 6 повторить для следующих значений нап-ряжений, устанавливаемых на нити.
8. Понизить напряжение на нити. Выключить приборы и стенд.
9.
Используя выражение
и формулу (2.4.6), вы-числить мощность Р,
выделяемую нитью при различных значениях
ее температуры ТН.
По полученным результатам построить
график зависимости
и определить про-изводную
.
Методика определения производной по
гра-фику функции приведена в Приложении
2.
10.
Вычислить, используя (2.4.5), коэффициент
теплопро-водности нити для различных
значений
температуры
.
11. Рассчитать относительную погрешность расчета теп-лопроводности нити по формуле:
,
где
– ошибка вычисления производной
