Молекулярная физика и термодинамика. Беховых Ю.В - 73 стр.

UptoLike

73
Обоснование метода
При рассмотрении изменения температуры вдоль оси ОХ (рис.)
предполагается, что температура внутри исследуемого и эталонного
образцов вдоль оси изменяется линейно. Следовательно, градиенты
температур в этих образцах определяются следующим образом:
для исследуемомо (И) образца:
21
;
И
TT
x
(2)
для эталонного(Э) образца:
32
,
Э
TT
x
(3)
где
x
И
и x
Э
– толщины образцов И и Э.
Так как поток тепла, проходящий через исследуемый образец, ра-
вен потоку тепла, проходящему через эталонный образец, то из выра-
жений (1), (2), (3) можно записать:
23
12
,
ЭИ
ЭИ
TT
TT
xx
λλ
=
откуда
()
23
12
()
.
И
ИЭ
Э
TTx
TTx
λλ
=
(4)
В данной работе в качестве эталонного вещества используется эбо-
нит, коэффициент теплопроводности которого
λэ = 0,17
±
0,01 Вт/м
К.
Порядок выполнения работы
1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вы-
числений.
№ об-
разца
х
И
,
м
х
Э
,
м
Т
1
,
К
Т
2
,
К
Т
3
,
К
λ
И
,
Вт/м
К
λ
И
,
Вт/м
К
Е
λ
,
%
1
2
2.
С помощью штангенциркуля измерьте толщину эталонного x
Э
и
испытуемого
x
и
образцов. Запишите результаты измерений в таблицу.
3.
Соберите установку, руководствуясь рисунком.
Необходимый тепловой контакт между отдельными пластина-
ми создается при помощи стягивающих винтов.
                         Обоснование метода

     При рассмотрении изменения температуры вдоль оси ОХ (рис.)
предполагается, что температура внутри исследуемого и эталонного
образцов вдоль оси изменяется линейно. Следовательно, градиенты
температур в этих образцах определяются следующим образом:
                                      T − T1
     для исследуемомо (И) образца: 2             ;                 (2)
                                        xИ
                                 T − T2
     для эталонного(Э) образца: 3           ,                      (3)
                                    xЭ
где xИ и xЭ – толщины образцов И и Э.
     Так как поток тепла, проходящий через исследуемый образец, ра-
вен потоку тепла, проходящему через эталонный образец, то из выра-
жений (1), (2), (3) можно записать:
                          T − T3         T − T2
                       λЭ 2        = λИ 1           ,
                             xЭ               xИ
откуда
                                  (T 2 − T 3 ) x И
                        λИ = λЭ                    .              (4)
                                  (T1 − T 2 ) x Э
     В данной работе в качестве эталонного вещества используется эбо-
нит, коэффициент теплопроводности которого λэ = 0,17±0,01 Вт/м⋅К.

                   Порядок выполнения работы

    1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вы-
числений.
  № об-     хИ,    хЭ,    Т1 ,   Т2 ,   Т3 ,     λИ,     ∆ λИ,   Еλ ,
  разца      м      м     К      К      К      Вт/м⋅К   Вт/м⋅К   %
    1
    2

    2. С помощью штангенциркуля измерьте толщину эталонного xЭ и
испытуемого xи образцов. Запишите результаты измерений в таблицу.
    3. Соберите установку, руководствуясь рисунком.
    Необходимый тепловой контакт между отдельными пластина-
ми создается при помощи стягивающих винтов.

                                 73