1. Okalibrujte pomocí bodu tání ledu, bodu varu vody a bodu tuhnutí cínu:



Podobné dokumenty
1. Okalibrujte pomocí bodu tání ledu, bodu varu vody a bodu tuhnutí cínu:

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Pavel Ševeček stud. skup.: F/F1X/11 dne:

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

d p o r o v t e p l o m ě r, t e r m o č l á n k

Kalibrace odporového teploměru a termočlánku

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

A:Cejchování termočlánku na bod tání čistého kovu B:Měření teploty termočlánkem C:Cejchování termoelektrického snímače KET/MNV (9.

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hustopeče, Masarykovo nám. 1

1. Měřením na rotačním viskozimetru zjistěte, zda jsou kapaliny připravené pro měření newtonovské.

Fyzikální praktikum II

Laboratorní práce č. 1: Určení voltampérových charakteristik spotřebičů

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 8: Závislost odporu termistoru na teplotě

Zapojení teploměrů. Zadání. Schéma zapojení

Příloha pro metrologii teploty

SEZNAM POKUSŮ TEPLO 1 NÁVODY NA POKUSY MĚŘENÍ TEPLOT. Měření teplot. Používání teploměru. (1.1.) Kalibrace teploměru. (1.2.

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU

Měření teploty v budovách

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření oteplovací charakteristiky část Teoretický rozbor

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření oteplovací charakteristiky, část 3-3-4

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

2. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

Verze 2. Měření teploty - 1. Doplněná inovovaná přednáška. Pracoviště: Katedra textilních a jednoúčelových strojů TUL

Fyzikální praktikum 1

9. MĚŘENÍ TEPELNÉ VODIVOSTI

MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMODYNAMIKA

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. XXII. Název: Diferenční skenovací kalorimetrie

2. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

2. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

17. Celá čísla.notebook. December 11, 2015 CELÁ ČÍSLA

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Synthesia, a.s. Metrologické kontrolní pracoviště teploty, tlaku a elektrických veličin budova M 84, Semtín 103, Pardubice

MĚŘENÍ RELATIVNÍ VLHKOSTI. - pro měření relativní vlhkosti se používají metody měření

Závislost odporu termistoru na teplotě

pracovní list studenta

Fyzika - Sexta, 2. ročník

SYNTHESIA PŘÍRUČKA JAKOSTI změna : 0 MKP-TTE referát Kalibrační laboratoř Příloha č.1 strana : 1 z 15

1. Měřením na rotačním viskozimetru zjistěte, zda jsou kapaliny připravené pro

5.0 ZJIŠŤOVÁNÍ FÁZOVÝCH PŘEMĚN

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ TEPLOTY

Mol. fyz. a termodynamika

MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

PRINCIP MĚŘENÍ TEPLOTY spočívá v porovnání teploty daného tělesa s definovanou stupnicí.

Kapitola 13. Kalibrace termočlánku Úvod

Krása fázových diagramů jak je sestrojit a číst Silvie Mašková

SYNTHESIA Schéma Návaznosti měření změna : 6 MKP-TTE Kalibrační laboratoř strana : 1 z 10

1. Změřte teplotní závislost povrchového napětí destilované vody σ v rozsahu teplot od 295 do 345 K metodou bublin.

PRAKTIKUM... Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Odevzdal dne: Seznam použité literatury 0 1. Celkem max.

Vyhodnocení součinitele alfa z dat naměřených v reálných podmínkách při teplotách 80 C a pokojové teplotě.

Tepelná vodivost. střední rychlost. T 1 > T 2 z. teplo přenesené za čas dt: T 1 T 2. tepelný tok střední volná dráha. součinitel tepelné vodivosti

Úkol č. 1: Změřte měrnou tepelnou kapacitu kovového tělíska.

Fyzikální učebna vybavená audiovizuální technikou, interaktivní tabule, fyzikální pomůcky

Praktikum II Elektřina a magnetismus

Měření teploty dotykové teplotoměry

Experimentální metody

Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název DUM: Teplota Číslo DUM: III/2/FY/2/1/13 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Fyzikální veličiny

M e P S. Vyzařující plocha S je konstantní stejně jako σ a pokud těleso odvádí energii jen zářením

Úloha 5: Kalibrace rtuťového teploměru plynovým varu vody

Rozšíření rozsahu miliampérmetru a voltmetru, cejchování kompenzátorem

Snímače teploty a tepelného množství

MĚŘENÍ TEPELNÉ VODIVOSTI A KALIBRACE TERMOČLÁNKU

Fyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM. Speciální praktikum z abc

Praktikum III - Optika

LOGO. Molekulová fyzika

5. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

A:Měření odporových teploměrů v ultratermostatu B:Měření teploty totálním pyrometrem KET/MNV (8. cvičení)

h nadmořská výška [m]

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pracovní list č.3 k prezentaci Křivky chladnutí a ohřevu kovů

Měření měrné tepelné kapacity látek kalorimetrem

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

tepelné vodivosti v kovech. Energie ve formě tepla mikroskopicky reprezentovaná kinetickou a potenciální

Teplota. fyzikální veličina značka t

Konstrukce a interpretace fázových diagramů

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je v tomto případě nízkofrekvenční nevýkonový tranzistor KC 639. Mezní hodnoty jsou uvedeny v tabulce:

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

ENERGIZE GROUP s.r.o. STŘEDISKO KALIBRAČNÍ SLUŽBY Tylova 2923, Plzeň

Fázové heterogenní rovnováhy Fáze = homogenní část soustavy, oddělná fyzickým rozhraním, na rozhraní se vlastnosti mění skokem

Termodynamika 2. UJOP Hostivař 2014

C5060 Metody chemického výzkumu

15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu

Senzorika a senzorické soustavy

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO

MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMODYNAMIKA

5. Duté zrcadlo má ohniskovou vzdálenost 25 cm. Jaký je jeho poloměr křivosti? 1) 0,5 m 2) 0,75 m 3) Žádná odpověď není správná 4) 0,25 m

5. Pro jednu pružinu změřte závislost stupně vazby na vzdálenosti zavěšení pružiny od uložení

Měřící a senzorová technika

KATEDRA ELEKTRICKÝCH MĚŘENÍ

Technická měření v bezpečnostním inženýrství. Měření teploty, měření vlhkosti vzduchu

Úloha 5: Spektrometrie záření α

Metody termické analýzy. 4. Diferenční termická analýza (DTA) a diferenční scanovací kalorimetrie (DSC)

2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi

Termochemie. Katedra materiálového inženýrství a chemie A Ing. Martin Keppert Ph.D.

Úloha 5: Charakteristiky optoelektronických součástek

Číslo materiálu Předmět ročník Téma hodiny Ověřený materiál Program

Systém vykonávající tlumené kmity lze popsat obyčejnou lineární diferenciální rovnice 2. řadu s nulovou pravou stranou:

Vnitřní energie, teplo, změny skupenství Pracovní listy pro samostatnou práci

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

Transkript:

1 Pracovní úkol 1. Okalibrujte pomocí bodu tání ledu, bodu varu vody a bodu tuhnutí cínu: (a) platinovýodporovýteploměr(určetekonstanty R 0, A, B). (b) termočlánek měď-konstantan(určete konstanty a, b, c) 2. Registrujte teplotní průběh termoelektrického napětí ε při ohřevu a varu vody a při tuhnutí cínu. Změřené průběhy graficky znázorněte. 3. Nakreslete graf teplotní závislosti odporu R(kalibrační křivka odporového teploměru) a graf teplotní závislosti termoelektrického napětí ε(kalibrační křivka termočlánku). 2 Teoretický úvod Bod tání(resp. tuhnutí) chemicky čisté látky je teplota, při které je za daného tlaku pevná fáze v termodynamické rovnováze s kapalnou fází. Během fázové změny zůstává teplota látky konstantní, neboť se veškeré teplo spotřebuje na fázovou změnu. Bod varu je teplota, při které je tlak nasycených par látky roven vnějšímu tlaku. Za normální bod varu považujeme bod varu při normálním atmosférickém tlaku p 0 =101,325kPa.Probodvaruvodypřitlaku pplatípodle[1]vztah T p =100,0+28,016 ( ) p 1 p 0 11,642 ( p p 0 1 ) 2 +7,1 ( ) 3 p 1 (1) p 0 kde T p jevestupníchcelsia. Elektrický odpor kovů a polovodičů se mění v závislosti na teplotě. Tohoto jevu se využívá v odporových teploměrech. Pro praktické použití se kvůli vysoké teplotě tání hodí například platina. Vztah mezi odporem a teplotou lze aproximovat polynomem R=R 0 (1+AT+BT 2 ) (2) kdekonstanty R 0, A, BnezávisínateplotěaTjeteplotavestupníchCelsia. Termočlánek se skládá ze dvou vodičů z různých materiálů, které jsou na koncích svařené. Pokud mají oba konce navzájem různou teplotu, vznikne mezi nimi termoelektrické napětí ε, pro které podle[1] platí přibližný vztah ε=a+b(t 2 T 1 )+c(t 2 T 1 ) 2 (3) kde a, b, cjsoukonstantyat 1, T 2 jsouteplotyreferenčníhoaměřícíhokonce termočlánku. 3 Měření Měřeníprobíhalopřitlaku p 0 =(100,79±0,02)kPa. 1

3.1 Kalibrace platinového odporového teploměru Pro kalibraci byly změřeny hodnoty odporu při teplotách fázových přechodů vodyatuhnutícínu(viz.tabulka1)aněkolikdalšíchhodnotvprůběhucelého měření, viz. tabulka 2. Výslednéhodnotykonstant R 0, A, Bvycházítakto: R 0 =(100,3±0,1)Ω A=(4,0±0,2) 10 3 K 1 B=( 1,3±0,2) 10 6 K 1 200 190 180 170 160 R [Ω] 150 140 130 120 110 100 0 50 100 150 200 250 T [ C] Obrázek 1: Kalibrační křivka platinového teploměru T[ C] R[Ω] 0,0 100,3 99,85 138,9 232,0 186,0 Tabulka 1: Odpor platinového teploměru při teplotách fázových přeměn vody a tuhnutí cínu 2

3.2 Kalibrace termočlánku měď-konstantan Při měření pomocí termočlánku byl studený konec termočlánku ponořen ve směsivodyadrcenéholedu,tj.referenčníbodbyl0 C.Termoelektrickénapětí bylo měřeno multimetrem National Instruments USB-4065 a časový průběh zaznamenáván programem Zapisovač. Časový průběh termoelektrického napětí při ohřevuvodyjeznázorněnnaobrázku2,průběhpřituhnutícínujenaobrázku 3. Hodnota termoelektrického napětí pro teplotu tání ledu je Hodnota εprobodvaruvodyje Hodnota εprobodtuhnutícínuje ε=(0,00±0,02)mv ε=(4,31±0,03)mv ε=(10,7±0,1)mv 4.5 4 3.5 3 2.5 ε [mv] 2 1.5 1 0.5 0-0.5 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 t [s] Obrázek 2: Časový průběh termoelektrického napětí při ohřevu vody Po dosazení naměřených hodnot do vztahu(3) vychází konstanty a=0 b=(4,1±0,3) 10 2 VK 1 3

12 11.8 11.6 11.4 ε [mv] 11.2 11 10.8 10.6 10.4 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 t [s] Obrázek 3: Časový průběh termoelektrického napětí při tuhnutí cínu c=(2,2±0,4) 10 5 VK 1 Kalibrační křivka termočlánku je znázorněna na obrázku 4. 4 Diskuze Měření platinovým teploměrem nebylo přesné, protože nebyl úplně ponořen do měřených vzorků. Naměřená hodnota teploty tuhnutí cínu je po srovnání hodnotyzkalibračnítabulkystabulkovouhodnotouasio5 Cnižší.Tobylopravděpodobně způsobeno tím, že spoj termočlánku nebyl v přímém kontaktu s měřeným vzorkem, ale byl uzavřen ve skleněné trubičce, tím pádem vznikl mezi vzorkem a spojem termočlánku tepelný odpor. 5 Závěr Platinový teploměr i termočlánek byly zkalibrovány podle hodnot při teplotách tánívody,varuvodyatuhnutícínu.kalibračníkřivkyjsounaobrázcích1a4. Teplotní závislost odporu platinového teploměru je dána vztahem R=100,3(1+4 10 3 T 1,3 10 6 T 2 ) 4

12 10 8 ε [mv] 6 4 2 0 0 50 100 150 200 250 T [ C] Obrázek 4: Kalibrační křivka termočlánku měď-konstantan Teplotní závislost termoelektrického napětí termočlánku je dána vztahem ε=4,1 10 2 (T 2 T 1 )+2,2 10 5 (T 2 T 1 ) 2 Reference [1] StudijnítextkPraktikuI http://physics.mff.cuni.cz/vyuka/zfp/txt 109.pdf [2] J. Brož a kol.: Fyzikální a matematické tabulky SNTL, Praha 1980 [3] J. Brož a kol.: Základy fysikálních měření SPN, Praha 1967 5

ε[mv] R[Ω] 1,25 116,9 1,52 119,9 1,65 121,1 1,96 125,5 2,15 128,2 2,60 131,8 2,80 133,4 4,10 137,9 4,31 138,7 11,66 191,6 11,88 193,2 12,02 194,3 11,96 194,1 11,74 192,8 11,54 191,5 11,40 190,6 11,30 190,0 11,20 189,4 11,10 188,7 10,88 187,2 10,70 186,0 Tabulka 2: Odpor platinového teploměru při teplotách daných elektromotorickým napětím ε termočlánku 6