4.4. Вимкнення установки

Після проведення усіх дослідів слід скинути напругу регулятором (поз.4) на “НУЛЬ”, а далі вимкнути установку у зворотному порядку до її вмикання (див. п. 4.2).

Примітка. Вмикання та вимикання електричного живлення, а також зміна потужності нагрівника слід проводити під наглядом викладача або лаборанта. При спрацюванні автоматичної системи захисту установки від перевантаження вмикається сигнальна лампа “ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ” і гасне сигнальна лампа “ЖИВЛЕННЯ”. У цьому випадку слід негайно скинути напругу регулятором 4 на “НУЛЬ”.

5. Обробка результатів дослідів

Для обробки використовуються результати, що отримані при сталому тепловому стані системи.

Термічний опір стінки із дослідного матеріалу обчислюється за допомогою рівняння, ⁰С/Вт:

, (4)

в якому тепловий потік, що передається крізь пласт матеріалу, визначається витратою електроенергії, Вт:

. (5)

Коефіцієнт теплопровідності досліджуваного матеріалу при відомому термічному опорі для сферичної стінки дорівнює, Вт/(м .⁰С):

. (6)

Отримане значення коефіцієнта теплопровідності слід віднести до середньої температури досліджуваного матеріалу, ⁰С:

. (7)

Для досліджуваного діапазону температур доцільно побудувати графік залежності коефіцієнта теплопровідності від середньої температури матеріалу, Вт/(м .⁰С) :

, (8)

яка для більшості відомих сипучих матеріалів має лінійний характер:

, (9)

де b - деяка константа,

l₀ - коефіцієнт теплопровідності, віднесений до реперної точки, наприклад, до t=0 ⁰С, або до нормальних умов t_Н.У.=20 ⁰С.

Графік залежності (8) слід узагальнити формулою (9).

6. Розрахунок похибки експериментального

ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ

Абсолютна похибка визначається рівнянням:

. (10)

Використовуючи рівняння (4) - (6), одержимо формулу, Вт/(м .⁰С):

, (11)

де Dt_c1 , Dt_c2 - абсолютні похибки вимірювання температур, ⁰С - остання значуща цифра при вимірюванні температури цифровим приладом, або половина найменшої поділки шкали стрілочного приладу, або, якщо відомі клас точності електронного приладу , то, ⁰С:

, (12)

Dd₁ , Dd₂ - абсолютні похибки вимірювання діаметрів внутрішньої та зовнішньої куль, які дорівнюють 10^-3 м кожна;

DW - абсолютна похибка визначення потужності нагрівника, що обчислюється таким чином, Вт:

, (13)

де W ,U ,I - відповідно вимірювані величини потужності (Вт), напруги (В), струму (А);

DU , DI - абсолютні похибки визначення напруги (В) та струму (А) - останні значущі цифри за показаннями цифрового приладу Щ 4313.

6. Звіт про виконану роботу

Звіт про виконану роботу повинен містити наступне:

1. Стислий опис роботи.

2. Принципову схему установки.

3. Протокол запису показань приладів.

4. Обробку результатів дослідів.

5. Таблицю результатів дослідів, графік залежності коефіцієнта теплопровідності від середньої температури досліджуваного матеріалу, узагальнюючу формулу та обчислення похибки експерименту.

6. Стислий висновок, у якому слід вказати метод визначення досліджуваної величини та точність отриманих результатів.