Прибор для демонстрации теплопроводности металлов

 

Предлагаемый прибор для демонстрации теплопроводности металлов улучшает наглядность демонстрации теплопроводности металлов и может быть использован на занятиях по физике. Сущность изобретения: прибор имеет биметаллическую спираль, связанную с индикаторной стрелкой измерительного прибора. В спираль устанавливают нагреваемые медные стержни различной длины и сечения. По отклонению стрелки судят о теплопроводности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 09 В 23/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

j, (т т, е «т"„е, .

" -MQят .",4ат@ " мерредд

Й а 1; ттт

ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ --""-"""ВедОмстВО сссР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАН

К ПАТЕНТУ (21) 4932902/12 (22) 05.05,91 (46) 23,03.93. Бюл. N 11 (71) Институт физики АН Азербайджана и

Азербайджанский государственный педагогический институт им, В.И.Ленина (72) M,È.Àëèåâ, А.Ç,Даибов и Ш,Г.Алиев (73) М.И.Алиев, А.З.Даибов и Ш.Г.Алиев (56) Покровский А.А. "Учебное оборудование по физике в средней школе". М., 1973, стр.176

Изобретение относится к демонстрационным приборам, в частности к прибору для демонстрации теплопроводности металлов на занятиях по физике.

Цель изобретения — улучшение наглядности демонстрации теплопроводности металлов, Сущность изобретения поясняется фиг.1 и 2; на которых изображен предлагаемый прибор.

Прибор состоит из твердотельного нагревателя -- стального цилиндра 1, спирали из биметаллического материала в форме соленоида 2, один конец которого закрепляется с индикаторной стрелкой 3, а с другой — с медным прутком 4. Медный пруток 4 изогнут под углом 90О, и с помощью теплоизолятора (например, тефлона) 5 укрепляется к панели

6 из листового оргстекла. на которую прикреплена шкала 7. Для демонстрации теплопроводности различных металлов используются металлические цилиндрические стержни из меди, алюминия и железа, „„Я2„„18О465О АЗ (54) ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ (57) Предлагаемый прибор для демонстрации теплопроводности металлов улучшает наглядность демонстрации теплопроводности металлов и может быть использован на занятиях по физике. Сущность изобретения: прибор имеет биметаллическую спираль, связанную с индикаторной стрелкой измерительного прибора, В спираль устанавливают нагреваемые медные стержни различной длины и сечения. По отклонению стрелки судят о теплопроводности. 2 ил. имеющие как одинаковые, так и различные по длине и сечению размеры, Каждый из этих металлических стержней имеет на одном конце отверстие для соединения с медным прутком 4, а другой конец проточен с таким расчетом, что позво- QQ ляет закрепить его в отверстие на стальном () цилиндре 1 или удлинить длину стержня. ф„

Для проведения опытов поступают слео дующим образом, Устанавливают свободный конец медного прутка 4 в ото>рс ие нагретого до определенной температуры (примерно 100 ) стального цилиндра 1, При этом тепло на- (Д греваемого медного прутка 4 полностью и равномерно передается всей поверхности спирали 2, которая под.действием этого тепла раскручивается вокруг медного прутка 4, а индикаторная стрелка 3 покажет соответствующее этой температуре деление на шкале 7.

1804650

Таблица 1

Си

5,8

20,0

3,2

t, мин

Таблица 2

10 иамет, мм

4,4

3,2

В емя,мин

Таблица 3

60

30 лина, мм

5,3

3,2

7,6

В емя,мин

Стальной цилиндр 1, служащий нагревателем в опытах (размеры: высота — 50 мм, диаметр — 60 мм) сохраняет тепло на продолжительное время, потребное для проведения опытов благодаря тому, что теплопроводность стали намного хуже теплопроводности меди.

Опыт 1. Определение зависимости теплопередачи различных металлов от времени.

Нагревают стальной цилиндр 1 до температуры примерно 100 С. Устанавливают свободный конец медного прутка 4 в отверстие нагретого стального цилиндра 1, Через определенное время индикаторная стрелка покажет соответствующее значение температуры нагретого цилиндра 1 (примерно

100 С), Затем, поочередно удлиняя медный стержень 4 с одинаковыми по длине и сечению стержня из меди, алюминия и же- 20 леза (например, 30 мм). добиваются одинакового показания индикаторной стрелкой 3 (до отметки 60 С) и полученные при этом с помощью секундомера значения затраченного времени на каждый опыт при теплопе- 25 редаче тепла стержнями заносят в табл.1.

Из полученных значений времени передачи тепла заключают, что медь быстрее передает тепло, чем алюминий, а алюминий — лучше, чем железо. 30

Опыт 2. Определение зависимости теплопередачи образцов из медных стержней различного сечения от времени, Как и в опыте 1 нагревают стальной цилиндр 1 примерно до 100 С. Поочередно 35 устанавливая между стальным цилиндром 1 и медным прутком 4 образцы из медных стержней одинаковые по длине, но разные по сечению, фиксируют с помощью секундомера время, затраченное для достижения 40 отметки индикаторной стрелки на шкале прибора до 60 С и полученные данные заносят в табл,2..

Из полученных значений времени теплопередачи делают заключение, что чем меньше диаметр (чем меньше масса) медного стержня, тем быстрее через него передается тепло.

Опыт 3. Определение зависимости теплопередачи образцов из медных стержней одинакового сечения, но разной длины, Как и в опыте 1 нагревают стальной цилиндр 1 примерно до 100 С. Поочередно устанавливая между цилиндром 1 и медным стержнем 2 образцы из медных стержней одинакового диаметра, но разных по длине, фиксируют с помощью секундомера время, затраченное для достижения отметки индикаторной стрелки на шкале прибора 60 С и полученные данные заносят в табл.3.

Из полученных значений времени теп; лопередачи делают заключение, чем короче медный стержень, тем быстрее он передает тепло, С помощью предлагаемого прибора улучшается наглядность демонстрации теплопроводности различных металлов, Формула изобретения

Прибор для демонстрации теплопроводности металлов, содержащий металлическиестержни, отлича ющийся тем, что, с целью улучшения наглядности демонстрации теплопроводности металлов, он дополнительно содержит спираль из биметаллического материала в форме соленоида с индикаторной стрелкой, внутри которого расположен медный пруток, закрепленный с помощью теплоизолятора на панели со шкалой.

1804650

Составитель M.Àëèåâ

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор С.Пекарь

Редактор Л.Козлова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1079 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5