 |
|
Порядок выполнения работы
1. По результатам подготовки к лабораторной работе привести в отчёте ответы на контрольные вопросы.
2. Ознакомиться на стенде с устройством и работой лабораторной установки.
3. Включить лабораторную установку в электросеть.
4. С помощью автотрансформатора и вольтметра установить минимальное напряжение на излучателе (по указанию преподавателя).
5. Провести исследование работы излучателя при 5-7 режимах (опытах), увеличивая силу тока на каждом следующем режиме на 0,2 А.
6. В процессе исследования рабочие значения силы тока I и напряжения U в электрической цепи излучателя записывать в таблицу отчёта:
| № п.п. | Величины электротока | Расчётные величины для излучателя |
Погреш-ность эксперим
| ||||||||
| Мощность Q, Вт | Сопро-тивле-ние R, Ом | Температура | Коэффици-ент
c,
Вт/м  К 
| Степень черноты c | |||||||
| I, А | U, В | ||||||||||
t,
 C
| T, K |  
| |||||||||
| … |
7. По окончании опытов лабораторную установку отключить от электросети.
Обработка опытных данных
1. Для каждого опыта определяется и записывается в таблицу отчёта:
1.1. Мощность излучателя (вольфрамовой нити спирали):
Q = I 
U , Вт (12.10)
1.2. Сопротивление излучателя:
R = 
, Ом (12.11)
Рабочая температура вольфрамовой нити спирали (по графику на стенде), t, 
C .
1.4. Абсолютная температура излучателя:
T = t + 273, K (12.12)
1.5. Коэффициент излучения c по формуле (12.8).
1.6. Степень черноты излучателя 
по формуле (12.3).
1.7. Погрешность определения опытных значений :
= 
, %, (12.13)
где 
– справочное значение степени черноты вольфрамовой нити,
определяемое по графику на рис. (12.2).
 |
 |
0,3
 |
0,2
| |
0,1
| |
0 t, C
600 1000 1400 1800 2200
Рис. 12.2. График зависимости степени черноты вольфрамовой нити
от её температуры
2. Строится график зависимости Q = f 
.
3. Вычисляется предельная погрешность измерения температуры нити накалива-ния спирали по формуле (12.9).
4. По результатам работы оформляется отчёт.
Содержание отчёта
В отчёте приводятся:
1. Цель работы.
2. Схема установки и её составные части.
3. Ответы на приведенные ниже контрольные вопросы.
4. Полученные результаты работы с необходимыми расчётами.
5. График зависимости мощности излучателя от его абсолютной температуры.
6. Контрольные вопросы
1. Как возникает лучистая энергия?
2. Как осуществляется лучистый теплообмен?
3. Что является источником теплового излучения?
4. Чтобы тело хорошо излучало энергию, каким свойством оно должно обладать?
5. Каков интервал длин волн тепловых (инфракрасных) лучей?
6. Когда тело перестаёт излучать энергию?
7. Какие вещества имеют селективный спектр излучения?
8. Как излучают энергию твёрдые тела?
9. Привести формулу закона Стефана – Больцмана.
10. Что положительно влияет на лучистый теплообмен серых тел?
11. Что понимается под степенью черноты серого тела?
12. Что определяет степень достоверности полученных результатов?
13. Подтверждают ли опыты справедливость закона Стефана – Больцмана?
14. Какова достоверность Вашего вывода?