Šiluminio spinduliavimo tyrimas ir temperatūros matavimas optiniu įrenginiu (pirometru)

TIKSLAS: optiniu pirometru išmatuoti įkaitinto kūno temperatūrą ir nustatyti Stefano-Bolcmano konstantą.
PRIEMONĖS: nykstamojo siūlo pirometras, kaitinamoji lempa, ampermetras, voltmetras, maitinimo šaltinis.
σ – Stefano-Bolcmano konstanta, I – srovės stipris, U – įtampa, A – sugėrimo geba, S – kūno paviršiaus plotas, T – tikroji įkaitinto kūno temperatūra, T0 – aplinkos temperatūra.
T – tikroji įkaitinto kūno temperatūra, T’ – temperatūra išmatuota pirometru (Kelvinais), k – lentelinė konstanta išmatuotąją temperatūrą susiejanti su tikrąja.
1. Paruošiame darbui optinį pirometrą. Įjungiame pirometro kaitinimo šaltinį; ampermetro rodyklė rodo “0”. Sukant diską pagal laikrodžio rodyklę įjungiame pirometro varžą. Per okuliarą stebime pirometro lemputės siūlą, kuris pastebimas, kai jo temperatūra yra apie 500 0C. Įjungiame raudoną filtrą (matinis filtras išjungtas). Keičiant okuliaro padėtį, t.y. stumdant jo vamzdelį, gauname ryškų lemputės siūlo vaizdą.
2. Įjungiame kaitinimo lempos, kurios siūlelio temperatūrą matuosime, maitinimo šaltinį ir sudarome nedidelę įtampą, kad lemputė silpnai šviestų.
3. Pirometro objektyvą nukreipiame į kaitinimo siūlą ir nustatome ryškų vaizdą. Pirometrą pastatome taip, kad jo lemputės siūlas uždengtų tiriamos kaitinimo lempos siūlą.
4. Dėstytojas nurodo srovės didumus, kuriems esant matuojama lemputės siūlo temperatūra tr (3 matavimai).
5. Matavimo duomenis (I – srovės stiprumą, U – įtampą, tr – išmatuotą pirometru temperatūrą) surašome į lentelę. Nustatome tikrąją temperatūrą T pagal išmatuotą pirometru tr ir darbo vietoje pateiktą lentelėje.
6. Pagal formulę apskaičiuojame Stefano-Bolcmano konstantą σ (A=1).
7. Suformuluojame išvadas.
REZULTAŲ LENTELĖ:
1 Lentelė. Elektros grandinės, prie kurios prijungta kaitinamoji lemputė, duomenys; kaitinamojo siūlelio išmatuotoji bei tikroji temperatūra; apskaičiuotoji Stefano-Bolcmano konstanta:
I, A
U, V
tr, ˚C
T’, K
T, K
σ, W/(m2ּK4)
4,2
4,5
1150
1423
1452
6∙10-8
4,8
5,8
1350
1623
1695
5,2 ∙10-8
5,2
6,9
1400
1675
1710
4,9 ∙10-8
SKAIČIAVIMAI:
Siūlelio paviršiaus plotas:
Sugėrimo geba:
Kambario temperatūra Kalvino skalėje:
Išvada: Konstanta paklaidų ribose sutanpa su Stefano-Bolcmano konstanta, taigi galime teigti, kad matavimai ir skaičiavimai atlikti pakankamai tiksliai.
KONTROLINIAI KLAUSIMAI:
1. Šiluminis spinduliavimas ir jo savybės.
Kūnai įkaitinti iki pakankamai aukštos temperatūros švyti, t.y. spinduliuoja elektromagnetines bangas.Toks spinduliavimas vadinamas šiluminiu. Pagrindinė šiluminio spinduliavimo savybė, kuri nebūdinga kitų rūšių spinduliams, yra jo pusiausvyros pobūdis, t.y. kai per laiko vienetą...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!