8.5 Обробка результатів досліду

Середня температура на внутрішній циліндричній поверхні досліджуваного матеріалу:

, (8.5)

де t₁⁽ⁱ⁾ - значення температури на внутрішній поверхні досліджуваного матеріалу, ⁰C; n₁ - кількість термопар (дослідних значеннь температури) на внутрішній поверхні досліджуваного матеріалу.

Середня температура на зовнішній циліндричній поверхні досліджуваного матеріалу:

, (8.6)

де t₂⁽ⁱ⁾ - значення температури на зовнішній поверхні досліджуваного матеріалу, ⁰C; n₂ - кількість термопар (дослідних значень температури) на зовнішній поверхні досліджуваного матеріалу.

Розрахунковий тепловий потік через шар досліджуваного матеріалу, Вт:

Q=IU. (8.7)

Коефіцієнт теплопровідності досліджуваного матеріалу:

, (8.8)

де d₁ - внутрішній діаметр шару досліджуваного матеріалу, м; d₂ - зовнішній діаметр шару досліджуваного матеріалу, м; l - довжина розрахункової ділянки циліндричного шару досліджуваного матеріалу, м.

Максимально можлива відносна похибка визначення сили струму, %:

, (8.9)

де K_I - клас точності амперметра; I_N - діапазон шкали амперметра, А; I - сила струму в колі електронагрівника, А.

Максимально можлива відносна похибка визначення спаду напруги, %:

, (8.10)

де K_U - клас точності вольтметра; U_N - діапазон шкали вольтметра, В; U - спад напруги на електронагрівнику, В.

Максимально можлива відносна похибка визначення коефіцієнта теплопровідності досліджуваного матеріалу:

. (8.12)

Середнє значення коефіцієнта теплопровідності досліджуваного матеріалу:

, (8.13)

де _i - значення коефіцієнта теплопровідності в замірах, Вт/(мК); m - кількість замірів.

Таблиця 8.3 - Обробка результатів досліду

Величина	Одиниця величини	Значення величини в замірах
		1	2	3	4	5
	^0C
	^0C
Q	Вт
i	Вт/(мК)
сер	Вт/(мК)
	%

8.6 Контрольні питання

1. Поясніть фізичну суть процесу теплопровідності.

2. Що таке температурне поле? Яким воно буває?

3. Що собою являє температурний градієнт?

4. Що характеризує з фізичної точки зору коефіцієнт тепло-провідності?

5. Від яких параметрів залежить коефіцієнт теплопровідності речовини?

6. Якими дослідними даними необхідно володіти для визна-чення коефіцієнта теплопровідності?

7. За допомогою яких приладів в лабораторній роботі можна визначити величину теплового потоку?

8. Що таке тепловий потік? Його одиниці вимірювання?

9. В яких межах знаходиться коефіцієнт теплопровідності металу?

10. В яких межах знаходиться коефіцієнт теплопровідності будівельних та теплоізоляційних матеріалів?

11. В яких межах знаходиться коефіцієнт теплопровідності рідини?

12. В яких межах знаходиться коефіцієнт теплопровідності газу?

13. Як визначається максимальна відносна похибка виміру величини, якщо відомий діапазон шкали приладу і його клас точності?

14. Які існують методи визначення коефіцієнта теплопровід-ності?

15. Перерахуйте призначення приладів, що входять до складу лабораторної установки?

16. Як визначаються середні температури на зовнішній та внутрішній поверхнях досліджуваного матеріалу?

17. Покази яких приладів і вимірювання яких величин впливає на значення максимально можливої відносної похибки визначення коефіцієнта теплопровідності досліджуваного матеріалу?

18. Запишіть рівняння Фур’є для теплового потоку і густини теплового потоку. Поясніть значення величин.

19. Як можна визначити потужність, що споживається електронагрівником?

20. Що собою являє термічний опір для плоскої стінки і для циліндра?