Теплопроводность металлов. Разработка лабораторной работы
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
турах выше 1300 К используют оптические пирометры), электрический нагреватель и др. Калориметрическую систему защищают экранами или оболочками, предназначенными для регулирования ее теплообмена с окружающей средой. Оболочки могут быть изотермическими или адиабатическими. Разность температур калориметрической системы и оболочки контролируют простыми и дифференциальными термопарами и термобатареями, терморезисторами и т.д. Температуру оболочки, снабженную электрическим нагревателем, регулируют автоматически с помощью электронных устройств.
.,Q во время опыта.
.,%">Калориметрический опыт состоит из трех периодов. В начальном периоде устанавливается равномерное изменение температуры, вызванное регулируемым теплообменом с оболочкой и побочными тепловыми процессами в калориметре, т. наз. температурный ход калориметра. Главный период начинается с момента ввода теплоты в калориметр и характеризуется быстрым и неравномерным изменением его температуры. В конечном периоде опыта, по завершении изучаемого процесса, температурный ход калориметра снова становится равномерным. В калориметрах с изотермической оболочкой температура оболочки поддерживается постоянной, а температуры калориметрической системы измеряют через равные промежутки времени. Для вычисления поправки на теплообмен, которая достигает нескольких % от DТ используют метод расчета, основанный на законе охлаждения Ньютона. Такие калориметры обычно применяют для определения теплоты сравнительно быстрых процессов (продолжительность главного периода опыта 10-20 мин). В калориметрах с адиабатической оболочкой температуру оболочки поддерживают близкой к температуре калориметрической системы в продолжение всего опыта (температуру последней измеряют только в начальном и конечном периодах опыта). Поправка на теплообмен в этом случае незначительна и вычисляется как сумма поправок на неадиабатичность и на ход температуры. Такие калориметры применяют при определении теплоты медленно протекающих процессов. По конструкции калориметрической системы и методике измерения различают жидкостные и массивные, одинарные и двойные (дифференциальные) калориметры и др.[6]
2.3 Экспериментальное определение коэффициента теплопроводности металла
Мы экспериментально определили коэффициент теплопроводности металла с помощью калориметрического метода.
Экспериментальная установка состояла из двух алюминиевых стаканчиков соединенных металлом цилиндрической формы. Для начала мы измерили диаметр металла, соединяющего стаканчики, затем посчитали его площадь.
Стаканчики были помещены плотно в пенопласт, для теплоизоляции. В один из стаканчиков налили холодную воду, а в другой горячую, объем холодной воды приблизительно равен объему горячей. Определили начальную температуру той и другой воды. Закрыли плотно крышками стаканчики, и вставили в специальное отверстие, сделанное в крышках, термометры. Измеряли температуры через равные промежутки времени, до тех пор, когда температура горячей и холодной воды стали приблизительно равны.
Затем по известным данным мы посчитали коэффициент теплопроводности
теплопроводность металл коэффициент
где C1 - удельная теплоемкость алюминия, m1 - масса алюминиевых стаканчиков, C2 - удельная теплоемкость воды, m2 - масса воды, S - площадь образца, t - время, T01 - начальная температура горячей воды;T02 - начальная температура холодной воды.
где l - это и есть коэффициент теплопроводности.
В результате проделывания этого эксперимента, мы получили коэффициент теплопроводности равный 224,76 .
Сравнив полученное нами значение с табличными ?/p>