Статистична обробка одержаних даних

1. Визначити вибіркову середню теплопровідність досліджуваного матеріалу:

,

де – теплопровідність зразка; n – число експериментів.

2. Знайти вибіркову дисперсію і середнє квадратичне відхилення теплопровідності:

.

3. Визначити середнє квадратичне відхилення і вибірковий коефі-цієнт варіації:

%.

5.8. Додаткові довідкові дані

1. Порядок проведення градуювання тепломіра. Тепломір тару-ється з метою визначення коефіцієнта теплопередачі тепломіра при проведенні дослідів із зразковими мірами теплопровідності l = 0, 2 Вт/м × К і l = 60…80 Вт/м × К (табл. 5.2). Проводиться п’ять експериментів з кожною із зразкових мір. Коефіцієнт теплопередачі тепломіра:

,

 

де – теплопровідність зразкової міри, Вт/м × К.

Потім знаходять середнє арифметичне значення :

.

 

Значення використовується в подальшій експлуатації вимірювача.

 

Таблиця 5.2 – Теплопровідність деяких твердих тіл (при 20 º С)

Матеріал	Теплопро-відність , Вт/	Матеріал	Теплопро- відність , Вт/
Мідь МІ (99, 9 % Cи)	316, 3	Титановий сплав ВТ4	12, 98
Алюміній А2 (99, 9 % Al)	201, 6	Кварцове скло	1, 326
Латунь ЛК80-3Л	83, 7	Оптичне скло	0, 69
Сталь 45	48, 2	Поліамід ПМ-69	0, 37
Сталь У8	36, 0	Поліетилен низької та високої щільності	0, 33
Сталь ШХ15	33, 49	Політетрафторетилен	0, 24
Сталь 40	32, 0	Поліформальдегід	0, 23
Сталь Р18	27, 2	Поліарілат Д	0, 2
Сталь 12Х18Н10Т	14, 41	Органічне скло	0, 195

 

2. Перевірка технічного стану. При довгій експлуатації вимірювача можуть забруднитися контактні поверхні блоків, що впливає на значення контактних теплових опорів, а також на похибку вимірів. Тому необхідно періодично (один раз у три місяці) контролювати якість роботи вимірювача проведенням 2–3 дослідів з визначенням коефіцієнта теплопередачі тепло-міра К_Т. Досліди проводять за методикою викладено в п. 1. Відхилення одержаних значень К_Т не повинно перевершувати ±3 % результатів попе-реднього градуювання. В іншому випадку для наступної експлуатації вимі-рювача необхідно використовувати дані останнього тарування.

5.9. Контрольні питання

1. Основні випадки теплообміну.

2. Механізм передачі теплоти теплопровідністю в газах.

3. Механізм передачі теплоти теплопровідністю в полярних і непо-лярних рідинах.

4. Механізм передачі теплоти теплопровідністю в діелектриках, про-відниках електричного струму і пористих тілах.

5. Які тіла відносяться до теплоізоляторів?

6. Що називається конвективним теплообміном, тепловіддачею, радіа-ційно-кондуктивним теплообміном і радіаційно-конвективним теплообміном?

7. Що називається теплопередачею?

8. Що називається конвективним масообміном?

9. За рахунок чого виникає дифузійний термоефект?

10. Дайте визначення температурного поля.

11. Запишіть рівняння, що описує двовимірне стаціонарне поле.

12. Запишіть рівняння, що описує одновимірне нестаціонарне поле.

13. Що називається поверхневою густиною теплового потоку?

14. Дайте визначення градієнта температур.

15. Що називається тепловим потоком?

16. Сформулюйте закон Фур’є.

17. Фізична суть і одиниця теплопровідності.

18. Приведіть емпіричну формулу для визначення залежності тепло-провідності від температури.

19. У яких межах знаходяться значення теплопровідності для газів, рідин і твердих тіл?

20. Чим пояснюється аномалія залежності теплопровідності водяних парів від температури порівняно з іншими газами (повітрям, аргоном, киснем тощо)?

21. Чим пояснити, що теплопровідність водню і гелію на один по-рядок вище ніж інших газів (повітря, аргону, кисню тощо)?

22. Як змінюється теплопровідність залежно від температури для газів, рідин, твердих тіл?

23. Що називається тепловим опором матеріалу?

24. Запишіть диференціальне рівняння теплопровідності для ста-ціонарного тривимірного температурного поля.

25. Запишіть аналітичну залежність теплопровідності від темпера-тури для теплоізоляційних матеріалів.

26. Сформулюйте фізичну суть еквівалентної теплопровідності.

27. Запишіть рівняння теплопередачі через одношарову плоску стінку.

28. Запишіть диференціальне рівняння теплопровідності для стаціо-нарного тривимірного температурного поля при наявності внутрішніх джерел теплоти.

29. Знайдіть одиницю теплопровідності із визначенням її за фор-мулою .

30. Сформулюйте фізичну суть лінійного термічного опору тепло-передачі від гарячої рідини до холодної через двошарову плоску стінку.

31. Знайдіть розмірність коефіцієнта лінійного термічного опору теплопередачі.

32. Як зміниться хід температурної кривої при передачі теплоти теплопровідністю через тришарову плоску металеву стінку, якщо середній шар замінити пластмасою?

33. Наведіть формулу для визначення температурного напору при тепло-передачі від гарячої рідини до холодної через тришарову плоску стінку.

34. Як зменшити термічний опір теплопередачі за рахунок зміни влас-тивостей твердої стінки?

35. Як можна керувати повним термічним опором багатошарової стінки?

36. Запишіть диференціальне рівняння теплопровідності для стаціо-нарного тривимірного температурного поля.

37. Запишіть рівняння теплопередачі через одношарову плоску стінку.

38. Наведіть рівняння для поверхневої густини теплового потоку при стаціонарному розподілі теплоти теплопровідністю через тришарову плоску стінку.

39. Як визначають температуру між шарами?

40. Покажіть розподіл температур в плоскій стінці.

41. Що таке граничні умови III роду?

42. Запишіть диференціальне рівняння теплопровідності для не-стаціонарного тривимірного температурного поля при наявності внутрішніх джерел теплоти.

43. Сформулюйте фізичну суть і визначте одиницю коефіцієнта темпе-ратуропровідності.

44. Запишіть рівняння Ньютона–Ріхмана.

45. Поясніть теплову схему вимірювача теплопровідності ИТ-l-400.

46. Поясніть методику розрахунку теплопровідності з використан-ням експериментальних даних, які одержані за допомогою приладу ИТ-l-400.

47. Які вимоги ставляться до лабораторних зразків для вимірю-вання теплопровідності на приладі ИТ-l-400?

Лабораторна Дослідження залежності теплопровідності

робота 6 неметалічних матеріалів від температури