Расчетные формулы и расчеты

1. Все расчеты сводятся к вычислениям коэффициента теплопроводности по формуле:

, Вт/(м·К)

2. Мощность теплового потока по формуле:

Q = I ·U, Вт

3. Средняя температура тепловой изоляции:

, °С

4. Результаты расчетов должны быть оформлены в виде сводной табл. 2.

Исследуемый материал ……………. Таблица 1

Исследуемый материал ........................... Таблица 2

5. По результатам расчетов построить в соответствующем масштабе на миллиметровой бумаге график зависимости коэффициента теплопроводности от средней температуры тепловой изоляции. Пользуясь графиком, определить коэффициент β, характеризующий влияние температуры на теплопроводность материала. При обработке графического материала характер зависимости представить в виде уравнения прямой линии:

.

6. Контрольные вопросы

1. Сформулируйте цель лабораторной работы и поясните, как достигается поставленная цель?

2. Назовите основные узлы экспериментальной установки и укажите их назначение.

3. Какие величины следует измерять в данной работе, чтобы вычислить коэффициент теплопроводности?

4. Какова физическая сущность передачи тепла теплопроводностью?

5. Сформулируйте понятия: температурное поле, изотермическая поверхность, градиент температуры, мощность теплового потока, плотность теплового потока.

6. Покажите на схеме установки, как направлен вектор теплового потока и градиента температуры?

7. Каков физический смысл коэффициента теплопроводности, и от каких факторов он зависит?

8. Каков характер изменения температуры по толщине плоской и цилиндрической стенок?

9. Какова взаимосвязь между коэффициентом теплопроводности и наклоном температурной кривой по толщине тепловой изоляции?

10. Дайте определение понятию термического сопротивления теплопроводности.

11. Как зависит коэффициент теплопроводности различных веществ (металлов, неметаллов, жидкостей и газов) от температуры? Ответ обосновать.

12. Сформулируйте основной закон теплопроводности. В чем его сущность?

13. Каковы основные трудности тепловых расчетов при переносе тепла теплопроводностью?

14. Как влияет форма стенки на величину её термического сопротивления?

Работа № 5