ПОЛУЧЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛ И ОПИСАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Прошедшее через перегонку тепло dQ называется изменение температуры среды на

Таким образом, если знаем массу и удельную теплоемкость среды за перегородкой ее начальную T₁ и конечную T₂ температуры - за время τ, которое произошло это изменение температуры в среде, толщину перегородки: площадь теплопроводящей поверхности и температуры T_H то воспользовавшись формулой (8) можно определить теплопроводность вещества, из которого изготовлена перегородка.

Установка для определения теплопроводности сыпучих тел материалов (рисунок 2) представляет собой цилиндр диаметром 133 мм и высотой 270 мм. В верхней части находится калориметр 1, своим дном плотно прижимается к образцу сыпучего материала 2, насыпанного тонким слоем на дно камеры для сыпучих материалов.

По периметру калориметра располагается теплоизолирующая пенопластовая втулка 3, сверху калориметр закрыт крышкой ² с термометром 5 и мешалкой 17.

Дно камеры для сыпучих материалов одновременно является крышкой бачка – источника тепла для обеспечения процесса теплопередачи.

Бачок представляет собой единый, сварной двухемкостный агрегат.

Его емкости – бачок для воды 6 и емкость для пара 7 – соединены между собой трубкой 8 диаметром 8 мм.

Под дном бачка воды находится электронагреватель 9. Нагреватель включается в сеть вилкой 10 и шнуром 11.

Бачок для воды заправляется через горловину 12, закрывавшего пробкой 13.

Уровень воды в бачке регистрируется на указателе уровня 14.

В емкости для пара имеется дренажное отверстие 15

Р
исунок 2.

Принцип работы установки заключается в измерении количества внутренней энергии, переведенной через слой сыпучего материала определенной толщины за единицу времени. Из кипятильника – бачка для воды 6 в емкость для пара 7 (рисунок 2) непрерывно поступает пар, что обеспечивает условие неизменности температуры T_Н. На емкости 7 лежит пластинка из исследуемого вещества нашем примере сыпучего вещества. На этой пластине установлен калориметр с водой. Сосуд – емкость для пара 7, пластина сыпучего вещества 2 и калориметр 1 теплоизолированы от окружающей среды. Изменение температуры воды в калориметре фиксирует с помощью термометра 5. Если нам известны: толщина сыпучего слоя z и его площадь S, температура пара воды в начальный момент и по истечении промежутка времени τ, то мы можем подсчитать теплопроводности æ из соотношения (8) которое применительно к данной установке примет вид: