5. Вывод расчетных формул
5.1. Средний коэффициент теплоотдачи (КТО) α между платиновой нитью и кипящим фреоном определяем из соотношения:
α = Q / (F ∆t),
или
α = q / (tн – ts),
где Q – тепловой поток, передаваемый от поверхности нити к фреону; F – площадь поверхности нити; ∆t – разность температур нити (tн) и температуры насыщения фреона при атмосферном давлении (ts) – температурный напор.
5.2. Плотность теплового потока определяется по формуле
q = Q / F, Вт/м2.
5.3. Тепловой поток определяется по мощности, выделяемой нитью:
Q = Iн Uн, Вт.
5.4. Площадь поверхности нагрева определяется по формуле
F = π d l, м2.
5.5. Температура нити определяется в соответствии с известной зависимостью сопротивления проводника от температуры:
,
,
где Rн
– сопротивление нити при данной
температуре, рассчитывается по
прямоизмеренным величинам, Rн
= Uн
/ Iн;
– 0,00393 К-1
– температурный коэффи-циент сопротивления
нити при Т0
= 273 К; R0
= 0,0260 Ом при Т0
= 273 К.
Все расчетные данные занести в таблицу.
5.6. Построить графики зависимостей:
q = f (∆t); α = f (∆t); α = f (q).
6. Данные установки
1. Исследуемая жидкость – фреон R 114 B 2.
2. Температура насыщения фреона ts = 47,15 °С.
3. Материал проволоки – платина.
4. Образцовое сопротивление в цепи проволоки r = 0,001 Ом.
5. Сопротивление проволоки при Т0 = 273 К R0 = 0,0260 Ом.
6. Температурный коэффициент сопротивления = 0,00393 К-1.
7. Диаметр проволоки d = 0,5 мм.
8. Длина проволоки l = 52 мм.
7. Таблица результатов измерений
№ опыта |
tж, °С |
Uн, В |
Ur, мВ |
Iн = Ur / r, А |
Rн = Uн / Iн, Ом |
tн, °С |
tн – ts, °С |
q = Iн Uн/F, Вт/м2 |
α, Вт/м2·К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r = 1 мОм.
* При записи показаний Ur надо переводить в мВ (то есть, если прибор покажет 0,005, то записать надо 5,0).