Экспериментальное определение коэффициента теплопроводности и удельного сопротивления металлов, проверка закона Видемана-Франца, страница 6

- по разнице веса полного и пустого стакана определить вес воды.

Весы находятся на столе преподавателя.

4. Измерение теплопроводности первого  металла.

Измерить зависимость разности температур ΔTD верхнего TD1 и нижнего TD2 датчиков температур и температуры нижнего калориметра Tнижн  от времени. Измерения проводятся на измерителе температур 4-2 с интервалом 5 мин. в течение 50 минут. Данные занести в табл.2.

Табл.2.

t, мин

Tнижн, К

ΔT= Tнижн - T0, К

Qобщ, кДж

ΔTD=TD1-TD2, K

T0

5. Измерение электропроводности второго металла.

Параллельно с измерением теплопроводности первого металла измерить электропроводность второго металла в соответствии с пунктом 2. Данные занести в табл.3.

Табл.3.

I, мА

U, В

R, 10-6 Ом

σ, (Ом·м)-1

ρ, Ом·м

V. Обработка результатов измерений.

1. Расчет теплопроводности металла.

1) построить графики зависимостей Tнижн от времени и ΔTD от времени; определить диапазон времени, при котором ΔTD остается приблизительно постоянной;

2) по увеличению температуры ΔT воды в нижнем калориметре К2 найти количество сообщенной ей теплоты:

,

где cв = 4,19 Дж/(г·К) теплоемкость воды, mв - масса воды в нижнем калориметре, ΔT=Tнижн0 и T0 – температура нижнего калориметра в момент времени t=0; cнижн=78 Дж/К - теплоемкость нижнего калориметра.

Построить зависимость Qобщ от времени, по наклону зависимости найти общий поток теплоты, передаваемый нижнему концу dQобщ/dt.

3) Теплота, подведенная к калориметру К2, складывается из тепла, переданного окружающей средой, и тепла, передаваемого по образцу:

.

Так как нижний калориметр находится при комнатной температуре, то поток тепла из окружающей среды к К2 отсутствует и

4) С другой стороны

,

где ΔTD – средняя разность температур между датчиками D1 и D2 в выявленном диапазоне времени (из табл.2), S– площадь сечения образца S=4,91·10-4 м2.