Краткая теория

1 2 3

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЙ СПЕЦПРАКТИКУМ

Работа №16

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ВОЗДУХА

Цель работы

1.1. Закрепление знания лекционного материала по методам измерения теплофизических величин.

1.2. Определение коэффициента теплопроводности воздуха.

Краткая теория

Распространение теплоты в газе осуществляется тремя способами: тепловым излучением, конвекцией и теплопроводностью. Теплопроводность - это процесс передачи теплоты от более нагретого слоя газа к менее нагретому за счет хаотичного теплового движения молекул. При теплопроводности осуществляется непосредственная передача энергии от молекул с большей энергией к молекулам с меньшей энергией. Процесс теплопередачи путем теплопроводности от нити к окружающей её цилиндрической поверхности описывается уравнением:

(1)

где,

- теплопроводность;

Q - тепловой поток;

D - внутренний диаметр трубки;

d - диаметр нити;

l- длина нити;

- разность температур нити и трубки;

В установке тепловой поток создается путем нагрева нити постоянным током и определяется по формуле:

(2)

где,

- падение напряжения на нити;

- падение напряжения на эталонном резисторе;

- сопротивление эталонного резистора ( = 41 Ом);

Разность температур нити и трубки:

где,

- температура нити;

- температура трубки, равна температуре окружающего воздуха;

Температура трубки в процессе эксперимента принимается постоянной, т.к. её поверхность обдувается с помощью вентилятора потоком воздуха.

Температура нити тем выше, чем больше протекающий по ней ток. С повышением температуры меняется сопротивление нити, измеряемое методом сравнения падения напряжений на нити и на эталонном резисторе.

Разность температур нити и трубки определяется по формуле:

(3)