Теоретические основы теплотехники. Методические указания - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

1 – ультратермостат водяной; 2 – трубки резиновые; 3 – ЛАТР; 4 – электрические
провода; 5 – охлаждающий блок; 6 – образец; 7 – ядро латунное; 8 – термопара;
9 – блок холодных спаев; 10 – цифровой милливольтметр
Заметим при этом, что температура на наружной поверхности образца во время эксперимента будет оста-
ваться практически постоянной и равной температуре охлаждающей воды, а температура внутренней поверх-
ности образца будет равна температуре ядра 7, одинаковой по всему объему ядра из-за его высокой теплопро-
водности. Таким образом на обоих поверхностях образца мы имеем граничные условия первого рода.
Электронагреватель ядра питается по проводам 4 от сети переменного тока через лабораторный авто-
трансформатор 3.
Подготовка установки к работе
1 Проверить правильность подключения трубок водяного охлаждения, проводов питания электронагре-
вателя и термопар.
2 Взвесить образцы на весах ВЛТК – 500 с точностью до 0,1 г.
3 Измерить диаметр и толщину образцов с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм.
4 Установить образцы в прибор. Для этого отвинтить накидные гайки, повернуть стопорные винты и от-
делить один из блоков 5 от корпуса бикалориметра. Уложить на ядро 7 один из образцов. Резьбовое кольцо ох-
лаждающего блока установить под размер на 0,3 мм меньший, чем толщина образца и установить блок в корпус
по соответствующей направляющей поверхности. Повернуть стопорные винты и равномерно прижать прижим-
ными гайками блок 5 к ядру 7. Установить второй образец, повторив все эти же операции с другой стороны
бикалориметра.
5 Установить ручку регулирования напряжения на ЛАТРе в крайнее положение, повернув ее против ча-
совой стрелки (U = 0 В).
Проведение эксперимента
1 Включить электропитание и с помощью ЛАТРА подать на электронагреватель напряжение питания по-
рядка 100…120 В.
2 По мере прогрева ядра 7 по показаниям милливольтметра 10 следить за изменением температуры ядра.
Когда температура ядра на 20…30 К станет выше температуры охлаждающей воды (милливольтметр 10 будет
показывать ∆Е
т
= 0,8…1,2 мВ), выключить электронагрев ядра.
3 Записать термограмму остывания образцов, для чего через каждые 3 мин фиксировать и записывать в
таблицу исходных опытных данных значения термоэдс ∆Е
т
, измеряемые милливольтметром 10. Опыт можно
прекратить, когда таких записей будет не менее десяти, а величина ∆Е
т
уменьшится примерно вдвое.
4 Без разборки калориметра повторить нагрев ядра и запись термограммы (пункты 1, 2 и 3), заполняя
другие столбцы таблицы исходных опытных данных.
Таблица исходных опытных данных и результатов расчета
Первый опыт Второй опыт
Толщина δ
о1
= _ _ _, δ
о2
= _ _ _ мм, диаметр D
о1
=_ _ _ , D
о1
=_ _ _ мм,
масса М
1
=_ _ _ , М
2
=_ _ _ г образцов
τ, с ∆Е
т
, К ln(100∆Е
т
) τ, с ∆Е
т
, К ln(100∆Е
т
)
0 0
180 180
360 360
540 540
720 720
900 900
1080 1080
1260 1260
1440 1440
1620 1620
1800 1800
Обработка опытных данных
1 По результатам эксперимента, приведенным в таблице, строятся две графические зависимости ln(100 ×
∆Е
т
) = f (τ), примерный вид которых (для опытов с образцами из поролона) приведен на рис. 2.
2 Точками А
1
и В
1
(аналогично А
2
и В
2
) на графиках выделяются прямолинейные участки, соответствую-
щие режиму регулярного охлаждения, и по координатам выделенных точек определяется величина темпа ох-
лаждения для каждого опыта

Страницы