Хiд роботи

1. Ознайомитися з установкою. Увiмкнути нагрiвник та довести воду у посудинi до кипiння. Пiдтримувати температуру води протягом усього дослiду.

2. Вимiряти радіус R та висоту зразка h. За формулою (2.2.3) обчислити коефiцiєнт форми k.

3. Занурити цилiндр у воду та увiмкнути самозаписувач. Протягом 15-20 хв отримати діаграму залежності температури зразка від часу (рис.2.2.2).

4. Для визначення темпу нагрівання опрацювати діаграмну стрічку. Для цього:

а) нанести на діаграму шкалу температур (мінімальна температура зразка – кімнатна, а максимальна – 100 ^оС);

б) знаючи швидкість руху діаграмної стрічки, нанести на діаграму шкалу часу;

в) через кожні 120 с одержати значення температури зразка t ^оС. Значення температури та часу занести до таблиці 2.2.1.

5. Розрахувати різницю між температурою зразка та киплячою водою (Т₀ = 100 ºС) і занести її в табл. 2.2.1.

6. Побудувати графік залежності .

7. За формулою (2.2.5) визначити темп нагрівання а.

8. За формулою (2.2.6) розрахувати коефіцієнт теплопровідності ебоніту .

Таблиця 2.2.1

№ пор.	, с	t оC	∆ T, K	ln ∆ T	, Вт/(м∙К)

Темп нагріву зразка а можна визначити дещо змінюючи засіб обробки температурної залежності зразка від часу .

При всякому відображенні температури на папері (машинному: автоматичний вимір і друк температури за допомогою самописців або ручному: побудова діаграм і графіків) виконується співвідношення пропорційної залежності між значенням температуриТ і значенням координати l, яка відповідає цьому значенню температури (рис. 2.2.3).

Тобто:

~;;;.

Різниця логарифмів

відповідає логарифму відношення

.

Коефіцієнт пропорційності скорочується і відношення температур відповідає відношенню координат.

Обробка графіка залежності температури зразка від часу виконується у такій послідовності:

1. Для кожного з вибраних значень часу виміряти лінійкою різницю координат, які відповідають температурі киплячої води та температурі зразка, де Δl_T1 відповідно T_К – T₁ (рис. 2.2.4).

2. Отримані значення різниць (;;; ...), виміряних в мм, прологарифмувати:

; ;; ... .

3. На підставі значень часу 0, τ₁, τ₂,… і відповідних значень , побудувати графік залежності. Лінію графіка визначити прямою лінією. Зовнішній вигляд графіка співпадає з рисунком 2.2.1.

4. На графіку вибрати дві точки на початку і в кінці досліду. По вибраних точках визначити значення їх координат.

5. Використовуючи данні обробки графіка, визначити темп нагрівання за формулою:

.

Контрольні запитання

1. Які явища переносу Вам відомі?

2. Дайте означення явища теплопровідності.

3. Запишіть закон Фур’є для теплопровідності.

4. Що називається коефіцієнтом теплопровідності? Його фізичний зміст.

5. Від чого залежить теплопровідність тіл?

6. Дайте означення градієнта температури.

7. Поясніть фізичний зміст знака мінус („-”) в законі Фур’є.

8. Що таке регулярний режим нагрівання? Запишіть закон зміни температури від часу при регулярному режимі.

9. Поясніть практичне значення коефіцієнта теплопровідності будівельних матеріалів.