2.2. Экспериментальная установка

Для определения коэффициента теплопроводности воздуха пред­назначена экспериментальная установка ФПТ1-3, общий вид кото­рой приведен на рис.3.

Рис. 3

Рабочий элемент состоит из стеклянной трубки 2, заполненной воздухом, по оси которой натянута тонкая вольфрамовая проволо- ка 1. В течение эксперимента температура трубки поддерживается по­стоянной, что обеспечивается принудительной циркуляцией воз­ду­ха с помощью вентилятора между трубкой и кожухом 9 рабочего элемента. Для измерения температуры стенки трубки предназначен полупроводниковый термометр, показания которого высвечиваются на цифровом индикаторе 3.

2.3. Технические характеристики

Основные технические характеристики установки для опре­де­ления коэффициента теплопроводности воздуха методом нагретой нити ФПТ1-3 приведены в табл.1

Таблица 1

Характеристики	Условные обозна­че­ния и числовые значения
Удельное сопротивление вольфрамовой нити	20=5,510-8Омм
Длина нити	L=0,4 м
Диаметр нити	d=6,410-6 м
Диаметр трубки	D=25,510-3 м
Сопротивление эталонного резистора	Rp=8,2 Ом
Температурный коэффициент сопротивления вольфрама	=4,110-3К-1

2.4. Порядок выполнения работы

1. Подготовить таблицы 2 и 3.

2. Включить тумблер ВКЛ в модуле питания СЕТЬ.

3. Регулятор НАГРЕВ привести в крайнее левое положение.

4. Включить тумблер ВКЛ в модуле питания НАГРЕВ.

5. Включить режим измерения падения напряжения на эта­лон­ном резисторе, для чего нажать кнопку U_р.

6. Установить рукояткой НАГРЕВ напряжение U_p2 в преде­лах 1,0-1,2 мВ (негреющий ток).

7. Записать это значение U_p2 в табл.2.

8. Включить режим измерения напряжения на нити, для чего нажать кнопку U_н .

9. Записать это значение U_н2 в табл.2.

10. Записать показания термометра в табл.2. Данная температура соответствует температуре окружающего воздуха t₂.

11. Повторить 3 раза пп. 5-9.

Таблица 2

№	t2	Up2	Uн2	Uн2/Up2	<Uн2/Up2>
1
2
3

12. Нажать кнопку U_р и установить рукояткой НАГРЕВ напря­жение U_р1 в диапазоне 3,3-3,7 мВ.

13. Записать значение U_р1 в табл.3.

14. Выждать минуту для стабилизации теплового режима и оп­ре­делить падение напряжения на нити U_н1 нажатием кнопки U_н (во избежание поломки прибора не оставлять его включенным на дли­тельное время).

15. Значение U_н1 записать в табл.3.

16. Повторить пп. 9-10 для 3-4 значений U_р1 из диапазона 3,4-3,7 мВ. Показания записать в табл.3.

Таблица 3

№	Up1	Uн1	Uн1/Uр1	q	T			
1
2
3
4

12. После окончания измерений вывести ручку НАГРЕВ в край­нее левое положение.

13. Выключить тумблер НАГРЕВ.

14. Выключить установку тумблером СЕТЬ.

15. Рассчитать тепловой поток по формуле (2.10).

16. Рассчитать разность температур по формуле (2.9).

17. Для каждого режима U_р1 рассчитать коэффициент тепло­про­вод­ности воздуха по формуле (2.6). Найти среднее значение коэф­фициента теплопроводности .

18. Оценить погрешность результатов измерений по формуле

,

где ; Вт/(мК).