Физичен практикум

Планиране на експеримента

Уравнението на Нютон в този вид (1) е удобно за извършване на пресмятания, но не и за опитно определяне на коефициента на топлоотдаване . От графиката на фиг.1 освен да получим обща информация за хода на процеса е трудно да се определят други негово параметри, затова уравнението ще преработим в друг по-удобен за практически измервания вид. От уравнение (1) получаваме израза:

(2)

Двете страни на рaвенство (2) се лoгаритмуват

(3)

или

(4)

За да работим по-удобно ще извършим някои означения и ще предстваим (4) като уравнение на права . Означаваме с:

Виждаме, че това е уравнение на права , минаваща през началото на координатната система, фиг. (2)

От нейния ъглов коефициент

можем да определим търсената стойност за кофициента на топлоотдаване .

Опитната постановка за определяне на коефициента на топлотодаване е показана на фиг.3

Ред на работа:

1. Напълваме колбата с вода и подготвяме опитната постановка.
2. Отчитаме температурата на околната среда.
3. Загравяме водата в колбата до температура
4. Отчитаме температурата на водата през равни интервали от време (примерно 5min) 10 пъти
5. Резултатите от измерванията нанасяме в таблицa (виж Таблица 1)

Таблица 1. Експериментални данни

No.	[s]	[K]
-1-	-2-	-3-	-4-	-5-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

6. По данните от таблицата начертаваме графика като показаната на фиг.2. Определяме ъгловия коефициент на получената права.
7. Определяме стойността на коефициента на топлоотдаване , като имаме предвид, че топлинния капацитет на колбата с водата е:

,

където:

- маса на водата и - маса на колбата измерваме с везна - топлинен капацитет на водата и - топлинен капацитет на стъкото на колбата вземаме от сравочник

са равни на:

— топлинен капацитет на водата — топлинен капацитет на стъкото от което е направена колбата

8. Анализ на получения резултат.
9. Допълнителна задача: Направете опита със същото количество вода, но с цилиндрична мензура вместо със сферична колба и обсъдете разликата в получените стойности за коефициента на топлоотдаване .