ЛЕСЛИ КУБЫ. 1 зертханалы Жмыс ысты денелерді суле шыару абілеті (Лесли кубы) Жмысты масаты

• Название: 1 зертханалы Жмыс ысты денелерді суле шыару абілеті (Лесли кубы) Жмысты масаты
• Анкор: leslie
• Дата: 01.03.2023
• Размер: 81.58 Kb.
• Имя файла: ЛЕСЛИ КУБЫ.docx
• Тип: Документы; #962761

№ 1 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС

Ыстық денелердің сәуле шығару қабілеті (Лесли кубы)

Жұмыстың мақсаты: қара дененің сәулеленуінің температураға тәуелділігін зерттеу.
Керекті құралдар мен жабдықтар: штатив, Лесли кубы, мензурка, термостолбик Молля, қызыл және көк түсті өткізгіштер, термометр, воронка (d=50мм), мензуркасы( биіктігі- 2000 мл),
ҚЫСҚАША ТЕОРИЯ

Әрбір ыстық дене жылулық сәуле шығарады. Радиация тек температураға ғана емес, объектінің бетінің құрылымына да байланысты. Кирхгофтың жылулық сәулелену заңы дененің сәулеленуді қаншалықты көп сіңірсе, соғұрлым көп сәуле шығара алатынын білдіреді.

Бұл тәжірибеде төрт түрлі текстуралы беті бар Лесли кубы пайдаланылады. Осылайша, әрбір А бет (абсолюттік температурасы T) мынадай қуатпен сәуле шығарады:



Мұндағы дененің беткі ауданы, салыстырмалы сәуле шығарғыштық коэффиценті (дененің сәйкес бетінің сәуле шығару дәрежесі) (0 ≤ 𝜀 ≤ 1)

Стефан-Больцман тұрақтысы

Сондай-ақ куб қоршаған ортадан ( температурамен) сәулеленуді мына қуатпен жұтатынын ескеру қажет.



Осыған байланысты бұл тәжірибеде дененің жалпы сәуле шығару қабілеті емес, сәуле шығару қабілеті мен сіңіру қабілетінің айырымы өлшенеді. айырымы үшін келесі формуланы қолданамыз:


Бұл айырымы T температурасы бар дененің жылу сәулеленуі арқылы температурасы болатын қоршаған ортаға шығаратын энергиясымен байланысты.

Молль термобатареяларының көмегімен бұл жылулық сәулеленуді термобатареяның термоэлектрлік кернеуінің төмендеуін өлшеу арқылы анықтауға болады, ол қуат кубының сәулелену қуатына ΔP тура пропорционал, сондықтан келесі өрнекке де тура пропорционал:



ЖҰМЫСТЫҢ ОРЫНДАЛУЫ

1. 
   Эксперименттік қондырғыны суретте көрсетілгендей орнатыңыз:
   

• 
  Молль термобатареясын өлшеу күшейткішінің кірісіне, ал вольтметрді өлшеу күшейткішінің шығысына қосыңыз.
  

• 
  Өлшеу күшейткішін "төмен дрейф" режиміне қойыңыз. Осылайша, күшейткіштің температураға байланысты дрейфі микровольт диапазонындағы кернеулерді анықтауға жеткілікті төмен болу үшін, төмен кіріс кедергісі қолданылады.
  

2. 
   Вольтметрмен өлшенген кернеуді анықтауға қолайлы күшейтуді таңдаңыз (кіріс сигналы ретінде 10 - 1000мкВ күшейтуді күту керек , мысалы, 10 шығыс кернеуі 10 мВ-тан 1 В-қа дейін береді).
   

Лесли кубын термобатареядан тиісті қашықтыққа (3-10 см) қойыңыз. Куб үстелдің центріне орнатылған штативке орнатылады. Осыдан кейін кубтың қақпағындағы сәйкес тесіктерге термометр мен араластырғыш орнатылады.

3. 
   Тұрақты температурада термоэлектрлік кернеуді анықтау:
   

• 
  Эксперименттің басында бағалау үшін қажет бөлме температурасын өлшеңіз.
  
• 
  Осыдан кейін Лесли кубына қайнаған су құйыңыз. Ол үшін үлкен стаканды қолданыңыз, ондағы суды жылытқышпен қыздырыңыз. Воронканы пайдаланып, қайнаған суды Лесли кубына құйыңыз (көлемі шамамен 1,4 л). Сондай-ақ, кубтың қақпағын ашып, суды оған тікелей құюға болады
  
• 
  Енді барлық төрт бет үшін тұрақты температурада берілген қашықтықта термоэлектрлік кернеуді Vth өлшеңіз. Ол үшін бірінші бет үшін вольтметрдің (күшейтілген) кернеуін жазыңыз. Содан кейін екінші беттің сәулеленуін және т.б. өлшеу үшін үстелді 90° абайлап бұраңыз.
  

ЕСКЕРТУ: ыстық кубты жалаң қолмен ұстамаңыз! Кубтың жылу батареясына перпендикуляр тураланғанына көз жеткізіңіз. Кубтың температурасын тұрақты ұстап тұру үшін төрт өлшеуді қысқа мерзімде жасау керек екенін есте сақтаңыз.

4. 
   Термоэлектрлік кернеудің температураға тәуелділігін анықтау:
   

Егер су жеткілікті ыстық болмаса (90 °C-тан төмен), оны кубтан құйып, кубты қайнаған сумен толтырыңыз. Сәулеленуін бірінші кезекте анықтау керек кубтың жағын термобатареяға перпендикуляр етіп туралаңыз.

Суды салқындату кезінде вольтметрдің кернеуін және зерттелетін бетке сәйкес су температурасын ыңғайлы уақыт мөлшері сайын жазып отырыңыз (мысалы, әр 5 °C немесе әр 30 с). Судың тепе-теңдік температурасын ұстап тұру үшін араластырғышты үнемі қолданыңыз.

Бірінші беттің сәулеленуін зерттегеннен кейін (мысалы, қара) кубтан салқындатылған суды алып тастаңыз. Кубты үстелде келесі беттің сәулеленуін өлшеуге болатындай етіп (мысалы, ақ) жылжытыңыз. Сол беттің үстелдің центрінде және жылу батареясына перпендикуляр орналасқанын қадағалаңыз.

Термоэлектрлік кернеуді және кубтың қалған үш бетінің температурасын өлшеңіз. Әрбір өлшеуді шамамен 100 °C-тан 50 °C-қа дейінгі су температурасында жүргізу ұсынылады (жылтыратылған беттің жылу шығаруы өте төмен).

Әрбір өлшеу алдында бөлме температурасын қайта анықтау керек .

Ескерту: Температураға тәуелділікті өлшеу деректерін барлық төрт өлшемді бір уақытта жазу арқылы тез жинауға болады. Мұны істеу үшін, әрбір өлшенген мәннен кейін, эксперименттің бірінші бөлігінде жасалғандай, үстелдің үстіңгі жағын келесі бетке 90° бұраңыз. Осылайша, тек бір салқындату циклін зерттеу керек. Термобатареядағы сәйкес беттің жиі өзгеруіне байланысты өлшеу дәлдігі төмендеуі мүмкін екенін есте сақтаңыз.