Главная страница
Навигация по странице:

  • ОТЧЕТ По лабораторной работе №17

  • Технические характеристики установки

  • Таблица результатов измерений для t º=20º C

    		•

    Отчет по лабораторной работе 17 По дисциплине


    Скачать 120.29 Kb.
    НазваниеОтчет по лабораторной работе 17 По дисциплине
    Дата08.05.2022
    Размер120.29 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаVirtualka_17 (1).docx
    ТипОтчет
    #517657

    Министерство образования и науки Российской Федерации



    Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

    высшего образования

    Санкт-Петербургский Горный университет

    Кафедра общей и технической физики

    ОТЧЕТ

    По лабораторной работе №17

    По дисциплине Физика

    (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

    Тема работы: Определение теплопроводности газов методом нагретой нити

    Выполнил: студент гр. ГГ-18-1 Лисицына И.А

    (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)

    Дата: 19.10.2018

    Проверил: доцент Прошкин С.С.

    (должность) (подпись) (Ф.И.О.)

    Санкт-Петербург

    2018

    Цель работы


    Определить коэффициент теплопроводности воздуха при атмосферном давлении и разных температурах по теплоотдаче нагреваемой током нити в цилиндрическом сосуде.

    Краткое теоретическое содержание


    В работе используются: вертикальная трубка с двойными стенками с натянутой внутри проволокой; магазин сопротивлений; эталонное сопротивление 10 Ом и нагрузочное сопротивление; гальванометр; источник питания; термостат.

    При отсутствии конвекции процесс переноса тепла замедляется, но не прекращается. Он происходит благодаря теплопроводности газа, связанной с тепловым движением молекул. Выравнивание температуры получается при этом из-за непрерывного перемешивания "горячих" и "холодных" молекул, происходящего в процессе их теплового движения и не сопровождающегося макроскопическими перемещениями газа. В данной работе исследуется этот случай.

    Для цилиндрически симметричной установки, в которой поток тепла направлен к стенкам цилиндра от нити, расположенной по его оси, справедлива формула:

    [1]

    Уравнение [1] может служить для определения коэффициента теплопроводности . При этом нужно знать радиусы нити r, цилиндра rц, длину цилиндра L, поток тепла Q и разность температур газа у поверхностей нити и цилиндра Tr – Tц.

    Нить цилиндра нагревается электрическим током. После того как устанавливается стационарный режим, тепловой поток Q становится равен Джоулевому теплу, выделяемому в нити, которое тепло легко рассчитать, зная сопротивление нити и силу протекающего по ней тока.

    Экспериментальная установка




    Проволока 1 натянута между упорами 3-4 внутри трубки 2. Трубка имеет двойные стенки, между которыми циркулирует вода с заданной температурой. Температура стенок трубки поддерживается термостатом 10, который управляется с пульта 12. Нить нагревается электрическим током, ее температура определяется по изменению электрического сопротивления. Нить 1 включена в схему измерительного моста Уитстона, состоящего из магазина сопротивлений 8, гальванометра 9, нагрузочного 7 и эталонного сопротивлений 6. Параметры моста подобраны таким образом, что при балансе моста сопротивление магазина сопротивлений в 10 раз больше сопротивления нити. Вся схема подключена к источнику питания Е, параметры которого задаются с пульта 11.

    Технические характеристики установки:

    Диаметр проволоки (1)
    0,1 мм;

    Внутренний диаметр трубки (5)
    8 мм;

    Длина проволоки (1)
    0,5 м;

    Материал проволоки
    Вольфрам;

    Коэффициент температурного сопротивления


    Величина

    3,5 Ом;

    Величина

    35 Ом;

    Основные расчетные формулы
    Где -коэффициент тепловодности, r - радиус нити,R -радиус цилиндра, L - длина цилиндра , Q - поток тепла, - разность температур газа у поверхностей нити и цилиндра.



    Где Q - поток тепла, R -радиус цилиндра, I - сила тока.






    Таблица результатов измерений для tº=20ºC

    Физ. величина

    № опыта
    TR, К
    U, В
    I, А
    R, Ом

    1
    293
    1
    0,16
    38,8

    2
    2
    0,32
    40,6

    3
    3
    0,47
    43,5

    4
    4
    0,60
    47,2

    5
    5
    0,72
    51,5



    I^2
    R


    0,0256
    38,8

    0,1024
    40,6

    0,2209
    43,5

    0,36
    47,2

    0,5184
    51,5



    Физ. вел.

    № опыта
    TR, К
    U, В
    I, А
    R, Ом
    Q, Вт
    Tr, К
    Tср


    2
    313
    1
    0,14
    41,0
    0,664132
    330,162
    321,581
    0,05398

    3
    0,41
    45,6
    6,335008
    356,478
    334,739
    0,20324

    5
    0,62
    53,5
    16,9962
    401,673
    357,336
    0,26735

    7
    0,78
    63,2
    31,77759
    457,165
    385,082
    0,30746

    9
    0,91
    73,6
    50,37038
    516,661
    414,831
    0,34498

    3
    333
    1
    0,14
    45,2
    0,732165
    374,19
    353,595
    0,02479

    3
    0,39
    49,3
    6,197132
    397,645
    365,323
    0,13371

    5
    0,60
    56,6
    16,83967
    439,407
    386,204
    0,22074

    7
    0,76
    65,8
    31,40998
    492,039
    412,519
    0,27548

    9
    0,89
    75,8
    49,62081
    549,247
    441,124
    0,32007

    4
    3353
    1
    0,14
    45,9
    0,743504
    398,195
    375,597
    0,02295

    3
    0,39
    50,4
    6,335405
    423,938
    388,469
    0,12457

    5
    0,59
    57,8
    16,62825
    466,272
    409,636
    0,20476

    7
    0,76
    66,9
    31,93507
    518,332
    435,666
    0,26942

    9
    0,88
    76,9
    49,216
    575,540
    464,270
    0,30848

    Графический материал



    Пример вычисления







    Расчет погрешности измерений



    Вывод


    Табличное значение коэффициента теплопроводности воздуха, Вт/(м∙К)
    Коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙К)






    написать администратору сайта