Обработка результатов опытов

5.1. Определяют средние температуры нагревателя и наружной трубы по каждому из замеров, далее находят средние значения этих температур по всем замерам, а также среднюю температуру исследуемого материала:

; ;

;

; (1.13)

t′_вн.ср – средняя температура нагревателя, ⁰С;

t′_н.ср – средняя температура наружной трубы, ⁰С.

Необходимо помнить, что термопары измеряют разность между температурой объекта и температурой окружающей среды, поэтому необходимо сделать поправки на температуру воздуха в помещении t_в:;

t_вн.ср = + t_в; t_н.ср = + t_в

(1.14)

t_ср – средняя температура исследуемого материала, ⁰С.

5.2. Максимальная мощность нагревателя Q_max = 50 Вт.

5.3. Определяют коэффициент теплопроводности для каждого режима нагрева по формуле:

, (1.15)

где k – коэффициент формы.

Мощность нагревателя на каждом из режимов определяют следующим образом.

Включен тумблер 1: Q = (1/16)Q_max.

Включены 2 тумблера 1 или тумблер 2: Q = (2/16)Q_max.

Включен тумблер 4: Q = (4/16)Q_max.

Включен тумблер 8: Q = (8/16)Q_max.

Включены все тумблеры: Q = Q_max.

5.4. После обработки полученных данных каждой бригадой, результаты расчетов заносятся в сводную таблицу 2.

Таблица 2

5.5. Определяют среднее значение коэффициента теплопроводности исследуемого материала:

. (1.16)

6. Оценка погрешностей измерений.

Определить среднеквадратическую погрешность измерения коэффициента теплопроводности на одном из режимов. Относительная среднеквадратическая погрешность определения коэффициента теплопроводности подсчитывается по формуле:

. (1.17)

Здесь: DQ/Q - относительная погрешность измерения теплового потока (∆ Q = 0,5 Вт); Dt = (Dt_п² + Dt_т²)^1/2 - абсолютная погрешность определения температуры, Dt_п, Dt_т - абсолютная погрешность измерения температуры и погрешность тарировки термопар соответственно (∆t_п = ∆t_т = 2,5⁰С); Dd - абсолютная погрешность измерения диаметров наружной трубы и нагревательного элемента (Dd = 0,1 мм). d₂, d₁ - внутренний диаметр наружной трубы и наружный диаметр нагревателя соответственно (d₂ = 27 мм, d₁ = 12 мм); t_вн.ср, t_н.ср - средняя температура поверхности нагревателя и средняя температура наружной трубы соответственно.