ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕРЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ОТЧЕТ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №18


ФИЗИКА. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ТВЁРДЫХ ТЕл
Выполнила: студентка гр. ГНГ-20-1___ ______ /Рогачева Д.С./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Проверил: доцент кафедры ОТФ _________ /Грабовский А.Ю../

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2020

Цель работы:

определить коэффициент теплопроводности твердого тела методом сравнения с теплопроводностью эталонного образца из известного материала.

Явление, изучаемое в работе: теплопроводность металлов.

Краткие теоретические сведения:

• 
  Плотность потока - такая физическая величина, которая равна количеству, переносимому в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярно направлению переноса.
  
• 
  Коэффициент теплопроводности - физическая величина, характеризующая и численно равная плотности потока энергии при градиенте температуры равной единице.
  

Если в термодинамической системе нарушить равновесие, например, нагреть одну из поверхностей пластины из теплопроводящего материала, то возникают необратимые (с точки зрения термодинамики) процессы. После прекращения внешнего воздействия возникает процесс релаксации, в результате которого система вновь приходит в равновесное состояние. Но в случае, когда воздействие извне постоянно, неравновесное состояние сохраняется во времени

---

, а возникшие процессы будут стационарны, т. е не зависящими от времени.

С

1. 
   Нагреватель
   
2. 
   Пластина из материала с известным коэффициентом
   
3. 
   Пластина из материала с исследуемым коэффициентом
   
4. 
   Холодильник
   
5. 
   Обкладки
   
6. 
   Блок питания
   
7. 
   Термостат
   
8. 
   Термопара №1
   
9. 
   Термопара №2
   
10. 
    Термопара №3
    
11. 
    Табло температур №1
    
12. 
    Табло температур №2
    
13. 
    Табло температур №3
    

хема установки



Рис 1. Экспериментальная установка

Основные расчётные формулы

1. 
   _{Коэффициент теплопроводности исследуемой пластины}
   

_,

Где, ₁ - коэффициент теплопроводности 1 пластины (алюминий), в ; ₂ - коэффициент теплопроводности 2 пластины (медь), в ; d₁ - толщина 1 платины (алюминий), в см; d_{2 -} толщина 2 пластины (медь), в см; dT₁ = (T₁ - T₂) - перепад температур на эталонной пластине, в К; dT₂ = (T₂- T₃) -перепад температур на исследуемой пластине, в К.

2. 
   Перепад температур на пластинках
   

и ,

Где, dT₁ = (T₁ - T₂) - перепад температур на эталонной пластине, dT₂ = (T₂- T₃) -перепад температур на исследуемой пластине. Где - температуры эталонной и исследуемой пластинок соответственно

Таблицы:

Таблица 1.

Результаты измерений и вычислений

Физическая величина	U	T1	T2	T3	dT1	dT2	2	2ср
Единицы измерения Номер измерения	В	°С	°С	°С	К	К
1	25	220,05	20,02	20,00	0,03	0,02	420
2	50	20,20	20,08	20,00	0,12	0,08	420
·3	75	20,44	20,18	20,00	0,26	0,18	404,44
4	100	20,78	20,32	20,00	0,46	0,32	402,5	406,17
5	125	21,22	20,50	20,00	0,72	0,50	403,2
6	150	21,76	20,72	20,00	1,04	0,72	404,44
7	175	22,39	20,98	20,00	1,41	0,98	386,90
8	200	23,12	21,27	20,00	1,85	1,27	407,87

---

Примеры вычислений:

Исходные данные:

Эталонная пластина – алюминий, толщина ( ) = 1,5 см, коэффициент теплопроводности( ) = 210

Исследуемая пластина – медь, толщина ( ) = 2 см.

Вычисления величин:

=210* = 420

Графический материал:



Вывод:

Проделав лабораторную работу, я определила коэффициент теплопроводности твердого тела методом сравнения с теплопроводностью эталонного образца из алюминия. Таким образом, этот метод можно считать действительным, т,к значения совпали с табличными, которые лежали в интервале (386- 407).

---

Смотрите также файлы

• Составить схему в Multisim в соответствии с рисунком.docx

• Запуск приложений в среде Windows 3 Заключение 8.doc

• Рабочая программа внеурочной деятельности по русскому языку Занимательный русский язык.docx

• Легочная гипертензия определение, классификация, диагностика, лечение Реферат.docx

• Традиции и обычаи мордовского народа.docx