УНИВЕРСИТЕТ ПО АРХИТЕКТУРА, СТРОИТЕЛСТВО И ГЕОДЕЗИЯ

СОФИЯ

КАТЕДРА ФИЗИКА

ПРОТОКОЛ N^O15

Студентка: Елисавета Антонова Вангелова

Специалност: Хидростроителство, 4група, ФН 89

Отчет за експеримента: Определяне коефициента на топлопроводимостта.

1. Теоритична част.

Тогава за стационарно състояние, излъчената за 1s енергия от дисковете и образеца е равна на постъпващата от нагревателя за 1s енергия UI, т.е.

q.A₁(t₁-t)+q.A₂(t₂-t)+q.A₀(t₀-t)+q.A₃(t₃-t)=UI

където А₁,А₂, А₃ и А₀ са допирните площи на дисковете и образеца с околния въздух.

Топлинният поток, който преминава през напречното сечение А на образеца е А(t₂-t₃)/d, където d е дебелината на образеца. От друга страна топлинният поток Н₂ , който постъпва в образеца от лявата му страна не е равен на топлинния поток Н₃ който излиза от дясната му страна , тъй като част от него Н₀ се излъчва от околната му повърхност, която е в допир с въздуха т.е. Н₂=Н₃+Н₀. За това топлинния поток А(t₂-t₃)/d, който преминава през образеца се взема равен на средноаритм. между постъпващия Н₂ и излизащия Н₃: А(t₂-t₃)/d=(Н₂+Н₃)/2. За

стационарно състояние топлинният поток Н₂ , който постъпва то диска 2 в образеца е равен на излъчената енергия за 1s от образеца и диск 3.

Н₂= q.A₀(t₀-t)+q.A₃(t₃-t).

Потокът, който преминава от образеца в диск 3 е равен на излъчения от самия диск 3 поток: Н₃q.A₃(t₃-t). Средноаритметичният поток на Н₂ и Н₃ е :

1/2[q.A₀(t₀-t)+2q.A₃(t₃-t).]= А(t₂-t₃)/d.

Определяме коефициента на топлопроводимостта на строителния материал стъкло. В опитната постановка се съдържат три месингови диска, във всеки от които е направен отвор за термометър. Между дискове 1 и 2 е поставен електрически нагревател, а между дискове 2 и 3 изспитвания образец (стъкло). През нагревателя се включва ток до установяване на стационарно състояние (темперетурите във всяка точка на системата да остават постоянни с времето). Нека темперетурите на трите диска са: t₁,t₂,t₃, а околния въздух t. Темперетурата на образеца приемаме за t₀=(t₁+t₂)/2 . Нека с q {Js^-1m^-2K^-1} означим излъченото в околната среда количество топлина за единица площ на дисковете, за време 1s при темперетурна разлика 1^оС между дисковете и околния въздух.

1 2 3

+

120V

-

фиг.2

Н₀

Н₂ Н₃