1. Уважаемые друзья!

    С 8 февраля 2018 года наш форум переходит в режим Элитарного Клуба.
    Теперь незарегистрированным посетителям запрещено подглядывать и подслушивать наши тайные переговоры, а чтобы зарегистрироваться, нужно... впрочем, если вы действительно достойны стать членом Клуба, то вы наверняка разберётесь, как это сделать.

    Возрадуйтесь, обладатели зарегистрированных аккаунтов! Обещаем вам чистки, репрессии и все остальные бонусы тоталитарного сообщества.

    Всегда ваша,
    Администрация Корума

2 семестр. Работа № 9 "Измерение коэффициента теплопроводности"

Тема в разделе "Лабы по физике", создана пользователем Alone, 2 мар 2009.

Модераторы: onyx
  1. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    Что это за мощность такая? Какому потоку тепла она равна (откуда и куда это тепло течет)? Причем тут коэффициент теплопроводности воздуха? С чего вдруг вообще коэффициент теплопроводности оказался как-то связан с какой-то мощностью? Как именно мы его считали?
  2. mephist2013

    mephist2013 Осваивается на коруме

    Конвекция не влияет на передачу тепла от проволоки к стенке трубки???
  3. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    mephist2013, во-первых рано еще про конвекцию (тем более, что я уже отвечал на этот вопрос выше, а ты и не заметил), а во-вторых, никакой передачи именно стенке нет, стенка нужна просто чтобы сквозняк исключить.

    Какой из моих вопросов у тебя опять вызвал затруднения?

    Давай проще:
    1. По проволоке идет ток. Проволока нагревается. Куда-то девается тепло?
    2. Что такое коэффициент теплопроводности воздуха?
  4. mephist2013

    mephist2013 Осваивается на коруме

    Куда девается тепло, при нагревании проволоки? Что меняется(поток тепла, площадь или еще что-нибудь) при появлении конвеции, когда трубка расположена горизонтально?
  5. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    Вы надо мной издеваетесь что-ли, mephist2013? Вы не знаете куда девается тепло, но при этом допустились до работы и выполнили лабу? :)

    Если это действительно так, вот вам еще один наводящий вопрос: что будет если проволоку из этой работы поместить в колбу, и откачать оттуда весь воздух?

    И я все-таки хочу понять, знаете ли вы что такое коэффициент теплопроводности? Каков его физический смысл? У меня полное ощущение, что не знаете.

    Я уже сказал, что я не хочу сейчас отвечать на этот вопрос. Он слишком прост для человека, который понимает, что именно он делал в работе.
  6. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    mephist2013, еще раз. По проволоке идет ток. У проволоки есть сопротивление, значит на ней выделяется джоулево тепло. Она греется, проще говоря. Причем тепло выделяется постоянно, пока идет ток. Почему проволока у вас в лабе не расплавилась к чертовой бабушке?
  7. mephist2013

    mephist2013 Осваивается на коруме

    коэффициент теплопроводности численно равен количеству тепла, прошедшего через единицу площади за единицу времени при градиенте температуры, равном единице
  8. mephist2013

    mephist2013 Осваивается на коруме

    Мне кажется, потому что проволока передавала свое тепло воздуху, который окружает её. Разве нет?
  9. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    Да, Вам правильно кажется. Если бы не было воздуха, то проволока бы раскалилась (это то, что мы наблюдаем в лампочках) и излучала бы избыточное тепло в виде квантов света. Причем раскалилась бы до такой температуры и до такой яркости чтобы уносить все тепло, которое она получает от тока. Возможно бы даже расплавилась, если излучением столько тепла унести нельзя (зависит от силы тока и материала).

    А теперь наш случай - есть воздух. Как написано в лабнике (к слову говоря), существует два способа передачи тепла через воздух: теплопроводность и конвекция. При конвекции более теплый газ как целое поднимается наверх, а холодный как целое опускается. Соответственно, чтобы она возникла нужно чтобы теплый газ был ниже холодного, а холодный - выше теплого. Тогда они будут перемешиваться и при подъеме теплый уносит тепло наверх (благодаря этому на Земле дуют ветры, кстати говоря). Если мы расположем проволоку вертикально мы избавимся от конвекции, поскольку в направлении верх-низ не будет градиента температуры.
    Это понятно?
    Если нет конвекции, то есть второй механизм - теплопередача. При этом (опять же, как написано в лабнике) нет макроскопического движения молекул, объемы газа в среднем остаются на своих местах, просто за счет столкновений и перемещений молекул тепло постепенно перетекает об более теплых областей газа к более холодным.

    При этом конвекция существенно более сильный механизм чем теплопередача - мы убеждаемся в этом каждый день когда открываем форточку в комнате.

    Это понятно?

    Ну допустим это так. А вот теперь тогда следующий вопрос: какая установившаяся температура будет у проволоки, через которую мы пропускаем ток в нашей лабе? Допустим у нас есть конкретная проволока, мы пропускаем по ней известный нам ток. От чего именно будет еще зависеть температура проволоки?
  10. mephist2013

    mephist2013 Осваивается на коруме

    Да, это все понятно
  11. mephist2013

    mephist2013 Осваивается на коруме

    Может, температура проволоки зависит от количества выделяемого в ней током тепла и от количества тепла, уносимого воздухом в процессе теплопроводности
  12. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    Может. Как эти количества тепла должны соотносится?
  13. mephist2013

    mephist2013 Осваивается на коруме

    может, как коэффициент теплопроводности?
  14. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    А если подумать? Вот у тебя в проволоке выделяется тепло. И из проволоки тепло уносится. Что будет если уносить меньше тепла, чем выделяется?
  15. mephist2013

    mephist2013 Осваивается на коруме

    Температура нити будет увеличиваться?

    Тогда может они равны?
  16. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    Да. До того момента пока потоки не сравняются.

    Совершенно верно.

    Итак, температура проволоки такая чтобы поток тепла, выделяющегося от нагрева точно равнялся потому тепла, уходящего через воздух.

    Теперь следующий вопрос: поток тепла, уходящего через воздух, от чего зависит?
  17. mephist2013

    mephist2013 Осваивается на коруме

    Ну не знаю. Может, от тепла, выделяющегося от проволоки?
  18. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    А вот теперь самое время вспомнить что такое коэффициент теплопроводности :) .
  19. mephist2013

    mephist2013 Осваивается на коруме

    ясно
  20. lamen

    lamen Грустный lamen со своим жалким догматизмом. Команда форума Администратор

    А я вот в этом как-то не уверен.

    Поток тепла из точки 1 в точку 2 пропорционален разности температур между этими точками и коэффициенту теплопроводности.

    Собственно, если откачать воздух из комнаты, то коэффициент теплопроводности уменьшится, поэтому температура нити увеличится (чтобы уходило столько же тепла, нужно увеличить температуру).

    Поэтому установившаяся равновесная температура нити зависит от коэффициента теплопроводности воздуха. А дальше мы считаем поток тепла от нити наружу. Наружную температуру ты измерял термометром в лаборатории, температуру нить ты можешь вычислить, зная ее сопротивление. Отсюда получаем коэффициент теплопроводности.

    А дальше совсем элементарно - что будет, если включить конвекцию?
Модераторы: onyx

Поделиться этой страницей