Установка а-калориметр

У даній методиці коефіцієнт тепловіддачі забезпечується (). Якщо коефіцієнт тепловіддачі прагне до нескінченності, то і число Біо також прагне до нескінченності і задача стає внутрішньою. У даному випадку температура на поверхні тіла дорівнює температурі навколишнього середовища і постійна. Згідно теореми Кондратьєва,- коефіцієнт форми - куля:, циліндр:.

а – калориметр

1 - термостат, що забезпечує постійну температуру навколишнього середовища;

2 - досліджуваний зразок;

3 - інертна оболонка, що перешкоджає взаємодії, зразка з навколишнім середовищем;

4 - гарячий спай диф. термопари;

5 - холодний спай диф. термопари;

6 - нагрівач термостата;

7 - вимірювання температури в термостаті.

Проведення досліду

1. Стабілізується на заданому рівні температура термостата.

2. Зразок нагрівають поза печі до температури, що перевищує температуру термостата.

3. Зразок швидко опускається в термостат і проводиться запис надлишкової температуридо тих пір покиНадлишкова температура вимірюється за допомогою диф. термопари 4, 5.

4. Будується графік

_{За графіком визначається}. Умова,забезпечується інтенсивним перемішуванням середовища в термостаті. Температура рідини в термостаті підтримується постійною. Маючи значеннявизначають теплопровідність:

Якщо невідомий або його важко обчислити, то в такому випадку виготовляється зразок, подібний досліджуваному за формою, теплофізичні властивості матеріалу якого точно відомі. Проводяться досліди на тих же температурних рівнях і при тих же самих умовах, що забезпечують такі ж коефіцієнти тепловіддачі. В ході дослідів визначається.

Установка λ – калориметр

1 - термостат, що забезпечує задану температуру навколишнього середовища;

2 - робоча камера;

3 - зразок;

4 - вимірювання температури навколишнього середовища,;

_{5 - диф. термопара, вимір}

Дослід складається з двох серій.

1 серія присвячена визначенню коефіцієнта тепловіддачі при заданих умовах.

_{З еталонної речовини для якої добре відоме} значення коефіцієнта λ виготовляється зразок, ідентичний тому, який буде досліджуватися. Потім цей зразок нагрівається до заданої температури досліду в зовнішній печі за межами установки і потім його швидко поміщають в робочу камеру 2 і ведуть запис показівдиф. термопари. Через заданий проміжок часу встановлюється регулярний режим і ведеться запис

Отримавши ці дані будують графічну залежністьЗа графіком визначається.

Вирішується задача методом послідовних наближень за рівнянням:

- теплоємність оболонки;

- маса оболонки;

- площа поверхні оболонки.

_{Підставивши в цю формулу значення коефіцієнта теплопровідності еталона, знайдемо коефіцієнт теп}ловіддачі еталона. Оскільки експеримент на досліджуваному зразку буде проводитися за тих же умов, то приймаємо. Дослід проводиться аналогічно попередньому, тобто визначається залежність

Визначення теплопровідності методом миттєвого джерела теплоти

_{Усередині досліджуваного зразка розміщується нагрівач. На деякій відстані} х від нагрівача розміщується термопара 1. На деякій відстані від неї ставиться термопара 2, утворюючи диф. термопару. Зразок виготовляється у вигляді циліндра:

Дослід проводився таким чином: чекали стабілізації температур, а потім короткочасно включали нагрівач і подавали тепловій імпульс.

_{Фіксувалися покази} термопари 1-2:. Будувався графік

- момент вимикання нагрівача.

Потім визначався коефіцієнт:

_{Визначивши таким чином коефіцієнт температуропровідності обчислюємо коефіцієнт теплопровідності:}