1 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΑΠΛΟ ΤΟΙΧΩΜΑ

Σχετικά έγγραφα
2 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΣΥΝΘΕΤΟ ΤΟΙΧΩΜΑ

ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΣΥΝΘΕΤΑ ΤΟΙΧΩΜΑΤΑ

6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

4 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

4 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Ανάλυση: όπου, με αντικατάσταση των δεδομένων, οι ζητούμενες απώλειες είναι: o C. 4400W ή 4.4kW 0.30m Συζήτηση: ka ka ka dx x L

9 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΤΥΠΟΥ ΠΛΑΚΩΝ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

9 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

2 Μετάδοση θερμότητας με εξαναγκασμένη μεταφορά

ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. όπου το κ εξαρτάται από το υλικό και τη θερμοκρασία.

Σύντομο Βιογραφικό... - v - Πρόλογος...- vii - Μετατροπές Μονάδων.. - x - Συμβολισμοί... - xii - ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΈΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 4: Εξαναγκασμένη Θερμική Συναγωγιμότητα

ΜΕΘΟΔΟΣ LMTD Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΑΕΡΟΤΟΜΗ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 2 η : Αγωγή Μονοδιάστατη αγωγή

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Πανελλήνιος Μαθητικός Διαγωνισμός για την επιλογή στη 13η Ευρωπαϊκή Ολυμπιάδα Επιστημών - EUSO 2015 Σάββατο 07 Φεβρουαρίου 2015 ΦΥΣΙΚΗ

ΑΓΩΓΟΣ VENTURI. Σχήμα 1. Διάταξη πειραματικής συσκευής σωλήνα Venturi.

Φαινόμενα Μεταφοράς Μάζας θερμότητας

Πανελλήνιος Μαθητικός Διαγωνισμός για την επιλογή στη 13η Ευρωπαϊκή Ολυμπιάδα Επιστημών - EUSO 2015 Σάββατο 07 Φεβρουαρίου 2015 ΦΥΣΙΚΗ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 3: Βασικές Αρχές Θερμικής Συναγωγιμότητας

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

3 Μετάδοση Θερμότητας με Φυσική Μεταφορά και με Ακτινοβολία

Συνοπτική Παρουσίαση Σχέσεων για τον Προσδιορισμό του Επιφανειακού Συντελεστή Μεταφοράς της Θερμότητας.

ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΑΓΩΓΟΣ VENTURI. Σχήμα 1. Διάταξη πειραματικής συσκευής σωλήνα Venturi.

ΥΔΡΑΥΛΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΣΕ ΣΩΛΗΝΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΣΕ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ ΡΟΗΣ

Σύντομο Βιογραφικό v Πρόλογος vii Μετατροπές Μονάδων ix Συμβολισμοί xi. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΜΑΖΑΣ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

Η Φυσική των ζωντανών Οργανισμών (10 μονάδες)

ΥΔΡΑΥΛΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΡΟΗ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΛΕΙΣΤΟ ΑΓΩΓΟ

[ ] = = Συναγωγή Θερμότητας. QW Ahθ θ Ah θ θ. Βασική Προϋπόθεση ύπαρξης της Συναγωγής: Εξίσωση Συναγωγής (Εξίσωση Newton):

Μόνιμη Μονοδιάστατη Αγωγή Θερμότητας Χωρίς Παραγωγή Θερμικής Ενέργειας

Χειμερινό εξάμηνο

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1 η & 2 η : ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα 1. Εισαγωγή Βασικές έννοιες Αγωγή

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΑΓΩΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΜΟΝΤΕΛΟ ΣΠΙΤΙΟΥ [1] ΑΡΧΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

1 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ ΜΕΛΕΤΗ ΣΤΡΩΤΟΥ ΟΡΙΑΚΟΥ ΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΕΠΑΝΩ ΑΠΟ ΑΚΙΝΗΤΗ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΕΠΙΠΕΔΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. Καθηγητής Δ. Ματαράς

Εργαστηριακή Άσκηση 30 Μέτρηση του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας υλικών.

Εργαστηριακή άσκηση: Σωλήνας Venturi

ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΘΕΡΜΙΚΟΥ ΙΣΟΖΥΓΙΟΥ ΟΡΙΖΟΝΤΙΟΥ ΚΥΛΙΝΔΡΙΚΟΥ ΘΕΡΜΑΝΤΗΡΑΣΕ ΕΓΚΑΡΣΙΑ ΡΟΗ ΜΕ ΡΕΥΜΑ ΑΕΡΑ

ΑΣΚΗΣΗ m 5.13 ΛΥΣΗ. Α. (Γυμνός αγωγός) ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ Τμήμα Μηχανολογίας ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Καθηγητής : Μιχ. Κτενιαδάκης - Σπουδαστής : Ζάνη Γιώργος

ΠΕΡΙΛΗΨΗ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2. ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

Υπολογισμός συνάρτησης μεταφοράς σε Υδραυλικά συστήματα. Αντίσταση ροής υγρού. Μανομετρικό Υψος h. Υψος h2. Ροή q

Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΠΕΙΡΑΜΑ VII-β Μέτρηση Θερµικής Αγωγιµότητας Μετάλλων

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 5: Ελεύθερη ή Φυσική Θερμική Συναγωγιμότητα

ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΕΜΠΤΗ 12 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2002 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

Kefˆlaio 1. Jermìthta. 1.1 Ask seic. k 1. k 2 + L2

7 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ

Κεφάλαιο 6: Δυναμικός Ηλεκτρισμός

4Q m 2c Δθ 2m = 4= Q m c Δθ m. m =2m ΘΕΡΜΙΔΟΜΕΤΡΙΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. Καθηγητής Δ. Ματαράς

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ & ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ

1 Aπώλειες θερμότητας - Μονωτικά

Επεξεργαςία πειραματικών δεδομζνων

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ

Περιεχόμενο της άσκησης

ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ: ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ. Σημειώσεις. Επιμέλεια: Άγγελος Θ. Παπαϊωάννου, Ομοτ. Καθηγητής ΕΜΠ

Ηλεκτρικό ρεύμα Αντίσταση - ΗΕΔ. Ηλεκτρικό ρεύμα Ένταση ηλεκτρικού ρεύματος Αντίσταση Ειδική αντίσταση Νόμος του Ohm Γραμμικοί μή γραμμικοί αγωγοί

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ

ΘΕΜΑΤΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ ΦΥΣΙΚΗΣ B ΛΥΚΕΙΟΥ 5 Μαρτίου 2017

Διάλεξη 2. Ηλεκτροτεχνία Ι. Κυκλώματα συνεχούς και Ηλεκτρομαγνητισμός. Α. Δροσόπουλος

2. Ο νόμος του Ohm. Σύμφωνα με το νόμο του Ohm, η τάση V στα άκρα ενός αγωγού με αντίσταση R που τον διαρρέει ρεύμα I δίνεται από τη σχέση: I R R I

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd stvrentzou@gmail.com

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 2: Αγωγή. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

παραγωγή θερμότητας T=T1

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Γ Λυκείου Σελ. 1 από 10 ΟΔΗΓΙΕΣ: ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ: ΘΕΜΑ 1 Ο

Θερμότητα. Κ.-Α. Θ. Θωμά

Αρχές Μεταφοράς Θερμότητας. Εργαστηριακή Άσκηση 2 Εναλλάκτης θερμότητας

Φαινόμενα ανταλλαγής θερμότητας: Προσδιορισμός της σχέσης των μονάδων θερμότητας Joule και Cal

ΑΣΚΗΣΗ 2 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΡΥΘΜΟΥ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΗΛΙΑΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΘΕΜΑ 1: ίδεται η περιγραφή µίας κίνησης ενός µονοδιάστατου Συνεχούς κατά Lagrange

Κεφάλαιο 5 Eναλλάκτες Θερμότητας

ΤΟΠΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ EUSO 2016 ΦΥΣΙΚΗ. 5 - Δεκεμβρίου Χριστόφορος Στογιάννος

11 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ

ΔΡΟΣΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Σύστημα με δυναμικό εξαερισμό και υγρό τοίχωμα

ΤΡΟΠΟΙ ΔΙΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Είναι τρείς και σχηματικά φαίνονται στο σχήμα

Πείραμα - 6 Η ηλεκτρική αγωγιμότητα και η μέτρηση του ενεγειακού χασματος στο Γερμάνιο

Παραδείγµατα ροής ρευστών (Moody κλπ.)

6 Εξαναγκασμένη ροή αέρα

v = 1 ρ. (2) website:

Transcript:

ΑEI ΠΕΙΡΑΙΑ (ΤΤ) ΣΤΕΦ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ-ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ ΕΡΓ. ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 1 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΑΠΛΟ ΤΟΙΧΩΜΑ Σκοπός της άσκησης Η κατανόηση της χρήσης της εξίσωσης Fourier στον προσδιορισμό του ρυθμού Μετάδοσης Θερμότητας, διαμέσου στερεού σώματος, για μονοδιάστατη και μόνιμη ροή. Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Δύο επιφάνειες, διαφορετικών θερμοκρασιών, ιδίου υλικού, ευρισκόμενες σε άμεση επαφή, δύνανται να θεωρηθούν ως ένα ομοιογενές σώμα ομοιόμορφης διατομής και υλικού. Σύμφωνα με το Νόμο Fourier: Η ροή θερμότητας σε επίπεδο τοίχωμα (όπως αυτό του Σχήματος 1), πάχους L και σταθερής επιφάνειας Α, όταν η θερμοκρασιακή διαφορά είναι ΔΤ, δίνεται από τη σχέση: όπου L= x2 x1 και T = T2 T1. QQ AA ΔΔΔΔ LL Εάν το υλικό του τοιχώματος είναι ομοιογενές με συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας k, τότε: QQ = kkkk ΔΔΔΔ LL (1) T T > T 1 2 dt = tanθ dx A Q x T 1 θ Q x Q cond T 2 0 x 1 x2 Σχήμα 1: Μεταφορά θερμότητας με αγωγιμότητα διαμέσου στερεού τοιχώματος Το αρνητικό πρόσημο ακολουθεί τη θερμοδυναμική σύμβαση, ότι η ροή θερμότητας θεωρείται θετική κατά τη διεύθυνση πτώσης της θερμοκρασίας (αντίθετη της θερμοκρασιακής κλίσης). Στους υπολογισμούς παρακάτω θα αγνοηθεί. Δύο επιφάνειες, διαφορετικών θερμοκρασιών, ιδίου υλικού, ευρισκόμενες σε άμεση επαφή, δύνανται να θεωρηθούν ως ένα ομοιογενές σώμα, ομοιόμορφης διατομής και υλικού. x Σελίδα 1

Στην πραγματικότητα, στη διεπιφάνεια επαφής των υλικών, δημιουργούνται κενά, λόγω της τραχύτητάς τους, τα οποία, συνήθως, πληρούνται με αέρα. Εάν τα υλικά, διαθέτουν μεγαλύτερο συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας από τον αέρα, τότε ο τελευταίος λειτουργεί ως μονωτικό, ενδιάμεσα στα υλικά, εισάγοντας μία επιπλέον αντίσταση στο θερμικό κύκλωμα, η οποία καλείται Αντίσταση Επαφής, R c και υπολογίζεται από τη σχέση (2): RR cc = ΔΔΔΔ iiiiiiiiiiiiiiiiii m2 K (2) QQ /AA W όπου ΔΤ erface, η διαφορά θερμοκρασίας στη διεπιφάνεια των υλικών. QQ /ΑΑ, η ροή θερμότητας ανά μονάδα επιφάνειας. H αντίσταση επαφής εξαρτάται από την τραχύτητα και τις ιδιότητες των υλικών, καθώς επίσης, και από τις συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης στη διεπιφάνεια επαφής, όπως και από το είδος του ρευστού, που παγιδεύεται στη διεπιφάνεια. Σελίδα 2

Β. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Περιγραφή Συσκευής Η μονάδα είναι κατάλληλα κατασκευασμένη για τη διερεύνηση των βασικών νόμων της μονοδιάστατης Μετάδοσης Θερμότητας με αγωγιμότητα διαμέσου ενός στερεού. Η μονάδα είναι εξαρτώμενη από μία κύρια συσκευή για την τροφοδοσία της και τη μέτρηση των θερμοκρασιών. Η διάταξη είναι κυλινδρικού σχήματος, στερεωμένη σε πλαστική βάση, η οποία τοποθετείται στο αριστερό μέρος της κύριας συσκευής. Το θερμαινόμενο μέρος είναι ένα μπρούτζινο δοκίμιο διαμέτρου 25mm, με διάταξη θέρμανσης στο επάνω μέρος του, με μέγιστη ισχύ 65W στα 240V και με προστασία υπερθέρμανσης. V, I C V T 1 T 2 Q T 3 I T 4 T 5 T 6 T 7 Νερό T 8 Σχήμα 2: Σχηματική αναπαράσταση της πειραματικής συσκευής H δημιουργούμενη ροή θερμότητας υπολογίζεται από τη σχέση: QQ = VVVV (3) Τρία σταθερά θερμοζεύγη Τ 1, Τ 2, Τ 3 είναι τοποθετημένα κατά μήκος του θερμαινόμενου δοκιμίου σε διαστήματα των 15mm. Το ψυχόμενο μέρος είναι επίσης κατασκευασμένο από μπρούτζο διαμέτρου 25mm, ο οποίος ψύχεται στο κάτω μέρος του με τη βοήθεια κυκλοφορίας νερού. Τρία σταθερά θερμοζεύγη Τ 6, Τ 7, Τ 8 είναι τοποθετημένα κατά μήκος του ψυχόμενου δοκιμίου, σε διαστήματα των 15mm. Η παροχή του νερού ρυθμίζεται χειροκίνητα. Σελίδα 3

Σχήμα 3:Φωτογραφία του τοιχώματος και του πάνελ της πειραματικής συσκευής Η συσκευή συνοδεύεται από μπρούτζινο δοκίμιο διαμέτρου 25mm, το οποίο τοποθετείται μεταξύ του θερμαινόμενου και του ψυχόμενου μέρους της διάταξης και φέρει δύο θερμοζεύγη (Τ 4, Τ 5 ). Το δημιουργούμενο ομοιογενές τοίχωμα φέρει 8 θερμοζεύγη, τοποθετημένα ανά 15mm. Δακτύλιοι τύπου Ο εξασφαλίζουν την ομοαξονική τοποθέτηση όλων των μερών, που συνιστούν το τοίχωμα. Πορεία Εργασίας Τοποθετείστε θερμοαγώγιμη πάστα σε μία από τις δύο διεπιφάνειες επαφής της θερμαινόμενης και της ψυχόμενης διατομής και συσφίξτε τις δύο επιφάνειες, παρεμβάλλοντας μεταξύ τους το δοκίμιο από μπρούτζο. Σχηματικά, η διάταξη αυτή απεικονίζεται όπως παρακάτω: Σχήμα 4: Σχηματική απεικόνιση του μπρούτζινου τοιχώματος της πειραματικής συσκευής Ρυθμίστε τη θερμοκρασία του νερού ψύξης στον κρυοστάτη στους ~15 C. Αφού βεβαιωθείτε ότι υπάρχει ροή νερού, θέστε την τάση του θερμαντικού σώματος στα ~100V. Στόχος είναι να υπάρχει ικανοποιητική θερμοκρασιακή διαφορά μεταξύ του ψυχόμενου και θερμαινόμενου άκρου. Παρακολουθείτε τις τιμές των θερμοκρασιών Τ 1, Τ 2, Τ 3, Τ 4, Τ 5, Τ 6, Τ 7, Τ 8 και καταγράψτε στον Πίνακα Μετρήσεων τις τιμές τους, όταν σταθεροποιηθούν. Σημειώστε επίσης, τις τιμές της τάσης και έντασης του ρεύματος. Αυξήστε την τάση στο θερμαντικό σώμα κατά ~35V και καταγράψτε στον Πίνακα Μετρήσεων τις ίδιες σταθεροποιημένες τιμές, όπως παραπάνω. Ομοίως και για την 3 η μέτρηση. Προσοχή: η θερμοκρασία Τ 1 να μην υπερβεί τους 100 C. Σελίδα 4

Όταν ολοκληρωθεί η διαδικασία μειώστε την τάση στα 0V και διατηρήστε τη ροή ύδατος, μέχρι το δοκίμιο να ψυχθεί. ΠΙΝΑΚΑΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Μέτρηση Τ 1 Τ 2 Τ 3 Τ 4 Τ 5 Τ 6 Τ 7 Τ 8 V I Α/Α ( C) ( C) ( C) ( C) ( C) ( C) ( C) ( C) (Volt) (Amp) 1 2 3 Απόσταση από Τ 1 (m) 0.000 0.015 0.030 0.045 0.060 0.075 0.090 0.105 - - Δεδομένα: Διάμετρος δοκιμίων μπρούτζου D=25mm Μήκος μπρούτζινων δοκιμίων: L =L =37.5mm Μήκος παρεμβαλλόμενου μπρούτζινου δοκιμίου: 30mm Γ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. Να υπολογισθούν τα μεγέθη του Πίνακα Υπολογισμών και να συμπληρωθεί ο Πίνακας κατάλληλα. Να δοθεί ένα παράδειγμα υπολογισμού για κάθε μέγεθος. Μέτρηση Q T 1-3 T 4-5 ΠΙΝΑΚΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ T 6-8 x 1-3 x 4-5 x 6-8 Α/Α (W) (K) (K) (K) (m) (m) (m) (W/m. K) (W/m. K) (W/m. K) 1 2 3 2. Να παρασταθεί γραφικά η θερμοκρασία ως συνάρτηση της απόστασης των θερμοζευγών από το θερμοζεύγος Τ 1, για τις τρεις διαφορετικές τιμές ροής θερμότητας, στο ίδιο σύστημα αξόνων και να βρεθούν οι αντίστοιχες εξισώσεις θερμοκρασιακής διανομής. 3. Να υπολογισθεί η αντίσταση επαφής στις δύο διεπιφάνειες για τη 2 η σειρά μετρήσεων και να σχολιασθούν τα αποτελέσματα. 4. Να υπολογισθεί το ισοδύναμο μήκος μπρούτζινου δοκιμίου, η θερμική αντίσταση του οποίου, ισούται με την υπολογιζόμενη, από το ερώτημα (3), αντίσταση επαφής. 5. Να διατυπώσετε τις παρατηρήσεις σας από το διάγραμμα θερμοκρασιακής διανομής. 6. Να διατυπώσετε τις παρατηρήσεις σχετικά με την τιμή του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας k. Που μπορεί να οφείλονται οι διαφορές μεταξύ των υπολογιζόμενων τιμών; Να γίνει σύγκριση με τις τιμές από τη βιβλιογραφία. k 1-3 k 4-5 k 6-8 Σελίδα 5