Молекулярная физика. Определение коэффициента теплопроводности методом нагретой нити. Чернышев В.В. - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

P
HP
R
UU
q =
, (6)
где U
P
– падение напряжения на эталонном резисторе.
Используя равенство (6) в формуле (5), получим
ln
χ
2 π
PH
P
D
UU
d
L
RTΔ
=
, (7)
где D и d – диаметры наружного цилиндра и проволоки;
ΔТ = Т
Н
– Т
Т
– раз-
ность температур проволоки и наружного цилиндра (трубки).
Температуру трубки Т
Т
можно принять равной температуре окружаю-
щего воздуха.
Для вычисления разности температур
ΔТ в слое газа напишем форму-
лы, по которым определяют сопротивление проволоки при температуре
окружающего воздуха и в нагретом состоянии:
.
(1 α )
H
OO O
RR t
=
+
,
(1 α )
HO
RR t
=
+
,
где R
0
– сопротивление проволоки при t = 0
o
C; α – температурный коэф-
фициент сопротивления материала проволоки.
Исключив из этих равенств R
0
, найдем
.
.
(1 α )
α
HHO
OO
HO
RR
Ttt t
R
Δ
−
=− = +
.
Учитывая, что
H
H
H
I
U
R =
,
P
P
H
R
U
I =
и
O.H
O.H
O.H
I
U
R =
,
P
O.P
O.H
R
U
I =
, получим
.
.
.
.
()(1α )
,
α
HHO
O
PPO
HO
PO
UU
t
UU
T
U
U
Δ
−+
=
(8)
где U
H
, U
H.O
– падение напряжения на проволоке соответственно в нагре-
том состоянии и при температуре окружающего воздуха t
0
; U
P
, U
P.O
– па-
дение напряжения на эталонном резисторе соответственно при нагретой
проволоке и при температуре окружающего воздуха t
0
.
5
                                    U PU H
                                      q=      ,                      (6)
                                       RP
где UP – падение напряжения на эталонном резисторе.
    Используя равенство (6) в формуле (5), получим
                                                D
                                   U PU H ln
                               χ =              d ,                  (7)
                                    2 π L R P ΔT
где D и d – диаметры наружного цилиндра и проволоки; ΔТ = ТН – ТТ – раз-
ность температур проволоки и наружного цилиндра (трубки).
    Температуру трубки ТТ можно принять равной температуре окружаю-
щего воздуха.
    Для вычисления разности температур ΔТ в слое газа напишем форму-
лы, по которым определяют сопротивление проволоки при температуре
окружающего воздуха и в нагретом состоянии:
                                  RH .O = RO (1 + αtO ) ,
                                    RH = RO (1+ αt) ,
где R0 – сопротивление проволоки при t = 0 oC; α – температурный коэф-
фициент сопротивления материала проволоки.
    Исключив из этих равенств R0, найдем
                                           RH − RH.O
                      Δ  T = t − tO =                (1+ αtO ) .
                                            αRH.O
                         UH        U           U               U
    Учитывая, что RH =      , I H = P и RH .O = H .O , I H .O = P .O , получим
                         IH        RP          I H .O           RP
                           U H U H .O
                              −
                              (        )(1 + α tO )
                           U P U P .O
                      ΔT =                          ,
                                U H .O                                           (8)
                                       α
                                U P .O
где UH, UH.O – падение напряжения на проволоке соответственно в нагре-
том состоянии и при температуре окружающего воздуха t0; UP, UP.O – па-
дение напряжения на эталонном резисторе соответственно при нагретой
проволоке и при температуре окружающего воздуха t0.




                                           5

Страницы