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



Podobné dokumenty
PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 11 Název: Dynamická zkouška deformace látek v tlaku

Praktikum II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Charakteristiky termistoru. stud. skup.

Praktikum II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM IV Jaderná a subjaderná fyzika

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úlohač.IV

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 obecně fyziky MFF UK. úlohač.11 Název: Dynamická zkouška deformace látek v tlaku

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

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Měření indexu lomu Jaminovým interferometrem

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

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Elektrická vodivost elektrolytů. stud. skup.

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

Praktikum III - Optika

Úloha č.: XVII Název: Zeemanův jev Vypracoval: Michal Bareš dne Posuzoval:... dne... výsledek klasifikace...

Praktikum III - Optika

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Studium harmonických kmitů mechanického oscilátoru

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Charakteristiky optoelektronických součástek

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

1. Změřte statickou charakteristiku termistoru pro proudy do 25 ma a graficky ji znázorněte.

I Mechanika a molekulová fyzika

I Mechanika a molekulová fyzika

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.10 Název: Hallův jev. Pracoval: Lukáš Ledvina

Kalibrace odporového teploměru a termočlánku

PRAKTIKUM IV Jaderná a subjaderná fyzika

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

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Praktikum III - Optika

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Posuzoval:... dne:...

1. Změřte voltampérovou charakteristiku vakuové diody (EZ 81) pomocí zapisovače 4106.

Praktikum II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Západočeská univerzita v Plzni. Fakulta aplikovaných věd

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

Fyzikální praktikum 1

Základní pojmy. T = ϑ + 273,15 [K], [ C] Definice teploty:

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

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 10 Název: Rychlost šíření zvuku. Pracoval: Jakub Michálek

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

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. úloha č. XXII. Název: Diferenční skenovací kalorimetrie

Fyzikální praktikum II

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

Praktikum III - Optika

Fyzikální praktikum...

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

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úlohač.XI. Název: Měření stočení polarizační roviny

Fyzikální praktikum II

Úloha I.E... nabitá brambora

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Praktikum IV

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 4: Balmerova série vodíku. Abstrakt

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr

plynu, Měření Poissonovy konstanty vzduchu

9. MĚŘENÍ TEPELNÉ VODIVOSTI

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

Fyzikální praktikum II

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V KOVECH

Praktikum II Elektřina a magnetismus

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

Fyzikální praktikum III

Oborový workshop pro SŠ CHEMIE

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 6. Název: Měření účiníku. dne: 16.

Vycházím se studijního textu k fyzikálnímu praktiku [1]. Existují různé možnosti, jak měřit svítivost

MĚŘENÍ TEPLOTY. Přehled technických teploměrů. Teploměry kapalinové. Teploměry tenzní. Rozdělení snímačů teploty: Ukázky aplikace termochromních barev

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úlohač.III. Název: Mřížkový spektrometr

Jan Perný využíváme při orientaci pomocí kompasu. Drobná odchylka mezi severním

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.5 Název: Měření osciloskopem. Pracoval: Lukáš Ledvina

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

Obrázek 1: Schema čtyřbodového zapojení (převzato z [1]) 2. Změřte odpor šesti drátů Wheatstoneovým a Thomsonovým můstkem Metra - MTW.

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne

Fyzikální praktikum č.: 2

Fyzikální praktikum...

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Hallův jev. stud. skup. FMUZV (73) dne 5.12.

Úloha 4: Totální účinný průřez interakce γ záření absorpční koeficient záření gama pro některé elementy

nastavitelná ±10 % vstupního rozsahu termočlánek: max. 100 Ω napětí: max.1 kω Pt100: odpor vedení max. 10 Ω

Praktikum 1. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úloha č...xvi... Název: Studium Brownova pohybu

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.19 Název: Měření s torzním magnetometrem

Laboratorní úloha č. 4 MĚŘENÍ STATICKÝCH A DYNAMICKÝCH VLASTNOSTÍ PNEUMATICKÝCH A ODPOROVÝCH TEPLOMĚRŮ

Fyzikální praktikum pro nefyzikální obory. Úloha č. 5: Měření teploty

Měření Planckovy konstanty

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

VY_32_INOVACE_AUT-2.N-13-SNIMACE SE ZMENOU ODPORU. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

Zeemanův jev. Pavel Motal 1 SOŠ a SOU Kuřim, s. r. o. Miroslav Michlíček 2 Gymnázium Vyškov

Teplo, tepelná kapacita těles

Fyzikální praktikum I

Technická specifikace předmětu zakázky

VÝROBA TENZOMETRŮ A SNÍMAČŮ

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. obor (kruh) FMUZV (73) dne

Graf I - Závislost magnetické indukce na proudu protékajícím magnetem. naměřené hodnoty kvadratické proložení. B [m T ] I[A]

Použití. Výhody. Technické parametry. Zapisovač bodový programovatelný s digitálním zobrazováním ZEPAREX 539

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval:.Jakub Višňák... stud.sk.:... dne:

Praktikum III - Optika

Transkript:

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK PRAKTIKUM I. úlohač.8 Název: Kalibrace odporového teploměru a termočlánku- fázové přechody Pracoval: Lukáš Ledvina stud.skup.17 24.3.2009 Odevzdal dne: Možný počet bodů Udělený počet bodů Prácepřiměření 0 5 Teoretická část 0 1 Výsledky měření 0 8 Diskuse výsledků 0 4 Závěr 0 1 Seznam použité literatury 0 1 max. 20 Posuzoval: dne

1 Úkol 1. Okalibrujte pomocí bodu tání ledu, bodu varu vody a bodu tuhnutí cínu: platinovýodporovýteploměr(určetekonstanty R 0, A, B), termočlánek měď-konstantan(určete konstanty a, b, c). 2. Registrujte zapisovačem teplotní průběh termoelektrického napětí ε při ohřevuavaruvodyapřituhnutícínu.naměřenékřivkysúplnýmiúdaji o experimentu přiložte k referátu. 3. Nakreslete graf teplotní závislosti odporu R(kalibrační křivka odporového teploměru) a graf teplotní závislosti termoelektrického napětí ε (kalibrační křivka termočlánku). 2 Teoretický úvod Odporový teploměr. Odporový teploměr byl vyroben z platiny. Platina má velký koeficient α, tedy s rostoucí teplotou její elektrický odpor relativně rychle roste. Platinové teploměry se pro tuto vlastnost používají pro měření velikého rozsahu teplot. Elektrický odpor tohoto teploměru se dá aproximovat jako R = R 0 ( 1 + At + bt 2 ), (1) kde R 0, A, Bjsoukonstanty, Rjezměřenáhodnotaodporuatjeteplota teploměrunacelsiověstupnici;nakelvinověbyparametr R 0 pozbývalvýznamu. Termočlánek. Měření teploty termočlánkem má opět velké množstní výhod. Převážně veliký rozsah teplot, dále pak malá tepelná kapacita, tedy malé ovlivnění měřeného vzorku. Princip termočlánku je založen na různě širokém pásu energií obsazovaném elektrony a jeho závislosti na teplotě. Obecně u dvou různých kovů, v tomto případě mědi a konstantanu, je různé energetické rozložení vodivostních elektronů v závislosti na teplotě. Tento rozdíl je měřitelný a lze z něj odvodit rozdíl teplot na termočlánku podle vztahu ε = a + b (t 2 t 1 ) + c (t 2 t 1 ) 2, (2) kde a, b, cjsoukonstanty, (t 2 t 1 )jerozdílteplotnaoboutermočláncíchaε je měřené napětí. Teplotavaruvodyseměnístlakempodlevztahu ( ) ( ) 2 ( ) 3 p p p t p = 100.0 + 28.0216 1 11.642 1 + 7.1 1, (3) p 0 p 0 p 0 kde t p jeteplotavaruudávanávestupníchcelsia, pjemístnítlaka p 0 = 1, 01325 10 5 Pa.

Podmínky měření: Obrázek 1: Použitý teploměr Teplota: 21, 9 C Tlak na počátku měření: 971, 6hPa Tlak na konci měření: 973.3hPa 3 Měření Teplotavaruvodybyla t p = (98.85 ± 0.03) C.Chybajeurčenajakorozdíl teoretické teploty varu vody na začátku a konci měření. K měření termočlánkem jsem použil aparaturu podle obrázku 2, pro druhé měření jsem použil platinový teploměr viz 1. Měřil jsem napětí na dvojitém termočlánku umístěním jednoho konce do ledu s vodou, kde by měl být na konstantní teplotě 0 C. Druhý termočlánek jsempostupněponořildostejnésměsileduavodydálejsemjejumístildo par nad vroucí vodou a nakonec jsem jej umístil do roztaveného cínu. Měřil jsem zde pomocí zapisovače závislost měřeného napětí na rozdílu teplot. Dále jsem měřil kalibrační křivku platinového teploměru. Opět, jako termočlánek,jsemjejumístilnejdřívedovodysledem,dálepakdoparnad vroucí vodou a nakonec do roztaveného cínu. Zde jsem měřil odpor teploměru při těchto ustálených stavech. Změřenádatajsouvtabulce1. Změřenými daty jsem proložil křivku(1) a(2). Nejdříve jsem vyřešil obecněsoustavuoněch 3rovnic(1)a(2)prozměřenádatajakožtopara- 3

Obrázek 2: Dvojitý termočlánek Pt teploměr Termočlánek R ε Ω mv 0 100.3 ± 0.5 0 0.00 ± 0.05 t p 138.6 ± 0.7 t p 4.3 ± 0.02 231.93 188.4 ± 0.9 231.93 10.5 ± 0.05 Tabulka 1: Změřená data metry a proměnné byly parametry prokládání. Parametry prokládání a, b, c; resp. R 0, A, Bjsemtímtozískaljakofunkcezměřenýchveličin.Mohutedy použít zákon o šíření chyb a vypočítat chyby koeficientů podle vztahu: y = u(α 1,...,α i ) y = ( ) 2 u α i, α i i kde značí absolutní odchylku a α jsou parametry. Tento výpočet jsem provedl v programu Mathematica. 4

12 10 Závislost napětí na termočlánku na teplotě Změnaá data Proložená závislost 8 ε[mv] 6 4 2 0-2 0 50 100 150 200 250 Obrázek 3: Závislost napětí termočtánku na rozdílu teplot a = (0 ± 5) 10 2 mv b = (41.98 ± 0.38) 10 3 mv K 1 c = (14.2 ± 2.2) 10 6 mv K 2 R 0 = (100.3 ± 0.5)Ω A = (3.92 ± 0.15) 10 3 K 1 B = ( 5.8 ± 6.4) 10 7 K 2 4 Diskuse Termočlánek Měření teploty termočlánkem je relativně přesné, ale tato přesnost závisí především na přesnosti měření napětí. Pt teploměr Měření pomocí Pt teploměru nedopadlo nejlépe převážně chyba u kvadratického regresního koeficientu je veliká. Cín Podle změřené závislosti teploty na času při tuhnutí cínu je vidět, že cínnebylčistý,alešloosměs.prototedymůžebýtteplotatáníjiná 5

R[Ω] 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 Závislost odporu Pt teploměru na teplotě Změnaá data Proložená závislost 0 50 100 150 200 250 Obrázek 4: Závislost odporu Pt teploměru na teplotě něž tabulková, také však závisí na teplotě. Fit Vypočetl jsem chyby koeficientů. Osobně mi přijde ne úplně správné prokládat 3 experimentální body kvadratickou závislostí. Viz závěr. Teplota Teplota varu vody by mohla být ovlivněna příměsemi v ní obsaženými. Protože šlo o destilovanou vodu, měl by tento vliv být minimální. Teplota tání ledu je jistě také ovliněna atmosférickým tlakem, však naprosto minimálně. Celé měření bylo zatíženo systematickou chybou způsobenou nenulovým proudem procházejícím Pt teploměrem. Avšak tento vliv se kompenzuje při použití teploměru, pokud je odpor měřen stejnou metodou. 5 Závěr Měřil jsem kalibrační křivku Pt teploměru a termočlánku. měřená data jsou vtabulce1.kalibračníkřivkyjsouvynesenyvgrafech3a4.měřenícelkově nedopadlo nejhůře, však prokládání paraboly pouze 3 experimentálnímy body mi přijde nedosatečně podložené, zdali je křivkou opravdu parabola. 6

6 Literatura 1 Fyzikální praktikum I., D. Slavínská, I.Stulíková, P. Vostrý, SPN Praha 1989 2 MFCh tabulky J.Mikulčák, B.Kliměš, J.Široký, V.Šůla, F.Zemánek, SPN Praha 1988 3 Studijní text k úloze http://physics.mff.cuni.cz/vyuka/zfp/txt 108.pdf 7