Описание установки и метода исследования

Метод определения теп-лопроводности воздуха, при-меняемый в данной работе, носит еще название метода Шлейермахера.

Нагреваемая вольфрамо-вая проволока-нить 5 (рис. 2.4.1, 2.4.2) находится в цилиндрическом стеклян-ном баллоне 2 с двойными стенками, между которыми залита вода. Температура во-ды в баллоне 2 и, следова-тельно, температура стенки трубки 3 постоянна в те-чение опыта. Баллон с нитью укреплен в модуле 1, кото-рый находится на лаборатор-ном стенде. На панели моду-ля расположены электричес-кие разъемы 6 и 7 для соеди-нения его с измерительными приборами. Нить 5 через разъ-емы 7 подключается к блоку питания. Напряжение на нити измеряется цифровым вольтметром, подключенным к разъемам блока питания, ток в нити определяется по падению напряжения на заданном образцовом сопро-тивлении .

Величина измеряется милливольтметром, подключен-ным к разъемам 6.

Порядок выполнения работы

1. Выпишите данные установки, условия опыта, получен-ные значения занесите в таблицу 1:

Таблица 1

Данные установки
Радиус нити, мм
Внутренний радиус трубки, мм
Сопротивление нити при , Ом
Температурный коэффициент сопротив-ления нити, 1/град
Длина нити, см
Образцовое сопротивление, Ом

2. Убедитесь в том, что все приборы выключены. Повер-нуть регулятор напряжения блока питания против часовой стрелки до упора. Включить стенд.

3. Соединить проводами разъемы 7 с разъемами блока питания, разъемы 6 с разъемами микромультиметра.

4. Определить значения напряжений, при которых прово-дятся измерения. Эти значения не должны превышать 6 вольт!! Рекомендуемые значения напряжений, устанавлива-емые на блоке питания:1,2,3,4,5,6 вольт.

5. Установить первое значение напряжения на нити, сле-дя за показаниями вольтметра.

6. Произвести отсчет на нити по вольтметру, напря-жение на образцовом сопротивление по микромульти-метру (температура в воды в термостате приблизительно равна комнатной и в течение работы практически не из-меняется).

Результаты измерений занести в таблицу 2.

Таблица 2

Результаты измерений

№ опыта
1	1
2	2
3	3
4	4
5	5
6	6

7. Пункты 5 и 6 повторить для следующих значений нап-ряжений, устанавливаемых на нити.

8. Понизить напряжение на нити. Выключить приборы и стенд.

9. Используя выражение и формулу (2.4.6), вы-числить мощность Р, выделяемую нитью при различных значениях ее температуры Т_Н. По полученным результатам построить график зависимости и определить про-изводную . Методика определения производной по гра-фику функции приведена в Приложении 2.

10. Вычислить, используя (2.4.5), коэффициент теплопро-водности нити для различных значений температуры .

11. Рассчитать относительную погрешность расчета теп-лопроводности нити по формуле:

,

где – ошибка вычисления производной