Обработка результатов измерений

Студент последовательно проводит:

1) усреднение измеренных значений температуры , падения напряжения U_н и U₀;

2) определение силы тока в цепи вольфрамовой проволоки:

, (2)

где U₀ – падение напряжения на образцовом сопротивлении Ом, В;

3) определение значения теплового потока Q, выделяемого вольфрамовой проволокой:

, (3)

где – падение напряжения на вольфрамовой проволоке, В;

4) определение температуры вольфрамовой проволоки. Важно уяснить, что проволока является не только нагревателем, но и выполняет роль термометра сопротивления (для определения ее температуры). Сопротивление проволоки находят по формуле

. (4)

Зависимость сопротивления вольфрамовой проволоки от температуры выражается уравнением

R_н = R_0п (1 + α t_н), (5)

где  сопротивление проволоки при температуре , Ом;  сопротивление проволоки при температуре 22,2 С, Ом;   температурный коэффициент материала проволоки – вольфрама,  = 4,2  10^–3 1/К.

С учетом уравнения (5) температура вольфрамовой проволоки t₁ определяется как

t_п = t₁ = 22,2 + ; (6)

5) вычисление экспериментального значения коэффициента теплопроводности воздуха. В связи с незначительной толщиной стенки и, как следствие, малым термическим сопротивлением стенки стеклянной трубки полагают, что температура стенки трубки постоянна и равна температуре воды в термостате. Согласно формуле (1), коэффициент теплопроводности воздуха

_экс = ; (7)

6) определение температуры отнесения найденного значения коэффициента _экс воздуха:

. (8)

7) сопоставление экспериментального значения коэффициента теплопроводности воздуха _экс с имеющимся в литературе табличным значением _таб (c учетом температуры отнесения) по формуле

. (9)

Значения коэффициентов теплопроводности сухого воздуха _таб при разных значениях температуры приведены в приложении.

Результаты расчетов должны быть сведены в итоговую таблицу (табл. 2).

Таблица 2

Итоговая таблица

Iп, А	Q, Вт	Rн, Ом	tп, С	tотн, С	экс, Вт/(мК)	таб, Вт/(мК)	, %