Проведение опыта и обработка результатов. К выполнению лабораторной работы можно приступать только получив допуск у преподавателя и имея протокол наблюдений по форме табл

К выполнению лабораторной работы можно приступать только получив допуск у преподавателя и имея протокол наблюдений по форме табл. 1.

Таблица 1

№ опыта

t0

В протокол наблюдений в ходе опыта заносятся измеренные значения термо э.д.с. Е₁,Е₂,..., Е_т в мВ, а затем, с учётом поправки на отличие температуры холодных спаев термопар от 0°С, с помощью таблицы приведённой на стенде рассчитываются температуры t₁, t₂,…, t₁₀ в ْС.

Включение и отключение установки производится нажатием кнопки «Вкл.» и «Откл.» и контролируется сигнальной лампочкой. С помощью ЛАТРа устанавливается задаваемая преподавателем мощность электрического нагревателя.

Начало проведения опыта определяется достижением стационарного режима, характеризуемого неизменностью показаний термопар во времени. Для этого измеряют значения температур t₂ и t₅ за время τ = 2÷3 мин и строят для каждого опыта зависимости и . Считается, что процесс является стационарным, если изменение температур t₂ и t₅ во времени не превышает 10%. Это наиболее ответственный момент опыта. При достижении стационарного режима снимают показания измерительных приборов и заносят их в табл. 1.

Коэффициент теплопроводности определяется для цилиндрической стенки по следующей формуле:

(30)

где Q=U-I - тепловой поток, численно равный мощности электрического нагревателя, Вт;

= 0,6 м - длина рабочего участка;

r_в = 0,03м, г_н = 0,06 м - соответственно, внутренний и внешний радиусы цилиндра;

и - среднеарифметические значения температуры на внутренней и наружной поверхностях цилиндра, °С.

Полученная зависимость аппроксимируется линейным уравнением следующего вида:

(31)

где λ₀ - коэффициент теплопроводности при 0°С;

β_λ - экспериментальный коэффициент, определяемый углом наклона прямой к оси абсцисс.

Экспериментально полученное распределение температур в цилиндрической стенке строится по результатам замеров и осреднения величин t_в, , и t_н соответственно, на радиусах г_в, г₁, г₂, г_н. На этом же графике для сравнения наносятся расчетные значения , вычисляемые по формуле (28) для интервала температур ÷ в каждом опыте.

Относительная погрешность в измерении λ методом цилиндра определяется из следующего уравнения:

(32)

где ΔQ = ΔUּΔI - абсолютная погрешность теплового потока, определяемая как произведение погрешности вольтметра и амперметра, равных половине их цены деления;

Δ и Δd абсолютная погрешность измерения линейных размеров, принимаемая равной 1 мм;

Δt - абсолютная погрешность измерения температур, равная 1÷1,5 °С

6. Требования к отчёту

Отчёт по лабораторной работе выполняется каждым студентом и дол­жен содержать:

6.1.Краткое описание целей работы и необходимые расчётные зависи­мости.

6.2.Схему установки.

6.3.Результаты замеров, сведённые в таблицу.

6.4.Расчет параметров t, λ.

6.5.График .

6.6.Экспериментальную и расчётную зависимости температуры от ра­диуса (на одном графике).

6.7.Анализ полученных результатов.

Дата добавления: 2015-05-08