3. Описание установки и методика измерений
О
бразец,
теплопроводность которого изучается,
представляет собой металлический
стержень 2, один из концов которого
нагревается при помощи электрической
печи 1. В стержне через каждые 5см помещено
десять термопар 3, при помощи которых
определяются температуры в соответствующих
местах стержня. Термопары, с по-мощью
коммутатора 4, при помощи кнопок поочередно
подключаются к измери-тельному прибору
ПП-63. Прежде чем проводить измерения
термоэдс, необходимо освоить работу с
прибором ПП-63 (см. Приложение).
Расчеты коэффициента теплопроводности производят по формуле (14).
Порядок выполнения работы и обработки результатов измерений
Включите печь установки в сеть напряжением 12В, нажмите на тумблер с указателем “Вкл”.
В соответствии с приложением, нажимая на соответствующую термопаре кнопку коммутатора, произведите измерения термоэдс всех термопар через 25, а затем 45 минут от начала нагрева печи. Замеры произвести как можно быстрее, так как печь остается включенной и нагрев не прекращается. Результаты занесите в таблицу.
Таблица результатов измерений и расчетов.
I = U = S =
х, см |
25 мин |
45 мин |
Результаты расчетов |
||||
Термо эдс, В |
(Тх-Т0), 0С |
Термо эдс, В |
(Тх-Т0), 0С |
kі, Вт/м•К |
kі-‹k› |
(kі-‹k›)2 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
45 |
|
|
|
|
|
|
|
3. По градуировочному графику термопары (зависимость температура – термоэдс) определите значения температур и результат занесите в таблицу.
4. Постройте графики распределения температуры вдоль стержня.
5. По данным распределения температуры (для 45 мин от начала эксперимента), рассчитайте коэффициент теплопроводности по формуле (14). Учтите, что прибором сразу определяется термоэдс, соответствующая разности температур (Т1-Т0) и (Тх-Т0).
6. Итоговый расчет ‹k› произведите по схеме обработки результатов прямых измерений.
7. Рассчитайте среднеквадратичную ошибку среднеарифметического значения коэффициента теплопроводности.
8. При выбранной доверительной вероятности определите абсолютную погрешность Δk.
9. Запишите результаты в виде:
k =‹k› ± Δk , указав доверительную вероятность.