1樓:匿名使用者
這三種金屬是混合物嗎?如果不是,那直接測不就得了嗎?
測量三種金屬的冷卻速率,並在圖紙中繪出冷卻曲線,如何求出他們在同一溫度點的冷卻
2樓:匿名使用者
在橫軸上找一相同溫度,即可得知對應溫度的冷卻。
測出三種金屬的冷卻速度,畫出冷卻曲線,如何求在同一溫度的冷卻速度?
3樓:丶蝶蝴蝶魚丄
溫度的測量
溫度是一個十分重要的熱工參量。從微觀上說,它反映物體分子運動平均動能的大小,而巨集觀上則表示的體的冷熱程度。在各種熱工實驗中幾乎都離不開溫度,所以,溫度測量是最重要的熱工測量。
用來量度物體溫度高低的標尺稱為溫標,如熱力學溫標、國際實用溫標 、攝氏溫標、華氏溫標等
各種測溫方法大都是利用物體的某些物理化學性質(如物體的膨脹率、包阻率、熱電勢、輻射強度和顏色等)與溫度具有—定關係的原理。當溫度不同時, 上述各參量中的—個或幾個隨之發生變化,測出這些參量的變化。就可間接地知道被測物體的溫度。
測溫方法可為接觸式與非接觸式兩大類。用接觸式方法測溫時,感溫元件需要與被測介質直接接觸,液體膨脹式溫度計、熱電偶溫度計、熱電阻溫度計等均屬於此類。當用光學高溫計、輻射高溫汁、紅外探測器測溫時,感溫元件不必與被測介質相接觸,故稱為非接觸式測溫方法。
接觸式測溫簡單、可靠、測量精度高,但由於達到熱平衡需要—定時間,因而會產生測溫的滯後現象。此外,感溫元件往往會破壞被測物件的溫度場,並有可能受到被測介質的腐蝕。非接觸式測溫是通過熱輻射來測量溫度的,感溫速度一般比較快,多用於測量高溫, 但由於受物體的發射率、熱輻射傳遞空間的距離、煙塵和水蒸氣的影響,故測量誤差較大。
本節僅對熱工實驗中常用的幾種接觸式測溫儀表作一簡介。
常用的測溫儀表及它們的工作原理見下表:
一、膨脹式溫度計
利用測溫物質的體積(或長度)隨溫度發生變化的性質製作的溫度測量儀表稱為膨脹式溫度計。分兩類:玻璃管式溫度計及雙金屬溫度計。
l、玻璃管式溫度計
水銀玻璃管溫度計是熱工過程中使用最為廣泛的一種液體膨脹式溫度計。優點:結構簡單、使用方便、準確度高,**便宜;缺點:
易損壞,讀數較難且易產生誤差,測量結果不能遠距離傳送和自動記錄且有較大的熱慣性。
水銀玻璃管溫度計按其結構可分為三種基本型別,即棒式、內標式和外標式,如圖2—1—l所示。
熱工測量用的水銀溫度汁按其測量精度可分成三種,即工業用的、實驗室用的和標準溫度計。在熱工實驗中,還常常用到一種特殊的玻璃管溫度汁,稱為電接觸式水銀溫度計。如圖2—l—2所示。
它可以作為溫度訊號發生器和自動溫度調節儀表:它的原理是在所規定的溫度下,通過水銀柱將電路接通,從而使溫度控制電路接通。其內可移動的接點常通過外部磁鐵來調節它的高度,
使用玻璃管式溫度計測溫時,其誤差**主要有:
(1)零點位移
由於玻璃的熱慣性較大,當加熱以後再度冷卻時,溫度計的溫包不能立刻恢復到起始容積,從而使零點產生位移。此時如再用改溫度計測量,就會引起附加的測量誤差.
(2)插入誤差
玻璃管溫度計標定時,是將它的全部液柱浸沒到介質中,這就使溫度計的指標值與介質的真實溫度發生偏離.
(3)讀數誤差
進行讀數時,觀察者的視線應與標尺垂直並與液柱端面保持同一水平面,否則將引起附加的讀數誤差。
2、雙金屬溫度計
利用兩種膨脹係數非常不同的彈性金屬薄片組合在一起,可構成另—類膨脹式溫度計——雙金屬溫度計。這類溫度計經常用於環境溫度的自動測量和控制,測溫範圍為-80~600°C。它的測量誤差較大,通常不作為精密測量用.
二、壓力錶式溫度計
壓力錶式溫度計是根據在封閉容器中液體、氣體或蒸汽受熱後壓力變化的原理而進行測溫的.由於壓力的變化用壓力錶測出,所以稱為壓力錶式溫度計: 根據壓力的變化再推算出溫度.
常用的壓力錶式溫度計有氣體溫度計和蒸汽溫度計兩類.
三、電阻溫度計
利用金屬和半導體的電阻隨溫度的變化也可以用來測量溫度.其特點是準確度高,在低溫下(500°C)測量時,它的輸出訊號比熱電偶要大得多.靈敏度高. 電阻溫度計輸出是電訊號,因此便了於遠距離傳送和實現多點切換測量
電阻溫度汁是電熱電阻。顯示儀表和連線導線所組成:熱電阻由電阻體、絕緣管和保護套等主要部件所組成.
熱電阻是測溫的敏感元件,它可由導體或半導體制成,大多數金屬導體當溫度升高時,其電阻值增大;而半導體的電阻值則要減小。
使用電阻溫度計測量溫度時,其測量誤差的主要**是:
(1)電阻自熱效應引起的誤差;
(2)引線誤差;
(3)安裝誤差。
四、熱電偶溫度計
熱電偶溫度計**便宜。製作容易。結構簡單。測溫範圍廣(14k~1300°C),準確度高, 而且可以把溫度訊號轉變成電訊號進行遠距離傳送,所以應用很廣泛。
其工作原理基於金屬和合金的下列性質,當在兩種不同種類的導線的接頭(接點)上加熱時,會產生溫差熱電勢。
這兩種不同種類的導線連線起來就成為熱電偶。
熱電偶具有以下基本性質。圖1中系一閉合電路,由兩種不同的導體(熱電極)a和b組成,形成一對熱電偶。若接點l和2處分別維持溫度t1和t0,則在接電處分別產生電勢eab(t1)和eab(t0),在電路中作用的合成熱電勢eab(t1,t0)等於各接點上所產生的熱電勢的代數和:
eab(t1,t0)=eab(t1)+ eba(t0)
但是 eba(t0)= -eab(t0)
所以 eab(t1,t0)= eab(t1)-eba(t0)
因此,當t1=t0時熱電勢為零:導線中的電流隨熱電勢和電路中的電阻的大小而改變,可由歐姆定律決定。
熱電偶的工作點1稱為熱接點放在被測介質裡,另—接點稱為冷接點。
熱電偶溫度計由熱電偶和 電測儀表(如電位計)組成。二者用導線連線,連線方式如圖2-1-4所示。導線c接上電測儀表和兩熱電極之間時,增加了新的串聯接點3和4,若3和4的溫度相等,都等於t,則電路中總電勢eabc(t1,t,t0)為
eabc(t1,t,t0)=eab(t1)+ eba(t) +ebc(t)+ eba(t0)= eab(t1)-eab(t0)
可見與式(1)相同,即不會由於連線而引起誤差。但如接點3,4溫度不等,則將引起誤差。
另一種連線方式見圖2-1-5所式,它的原理和第二種是相同的。熱電偶有二個冷接點2和3,它們均處在同一溫度t0下,於是
eabc(t1,t2)= eab(t1)+ ebc(t0)+ eca(t0)= eab(t1)+ eba(t0)= eab(t1)+ eab(t0)
用電熱偶測定溫度,只有在冷接點的溫度t0保持不變,而且器數值為已知條件下才是可能的。這時式(1)、(2)、(3)均可以表示為:eab(t1,t0)=f(t1)
不同材料組成的熱電偶,上述函式f的形式也不同,可用實驗方法確定。確定時保持t0不變,測定eab(t1,t0)隨和t1的依變關係(如圖4所示),這種關係曲線稱為熱電偶的分度曲線。有的經實驗標定的分度曲線後,就可以由電測儀表讀出的熱電熱查得相應的溫度值。
一般熱電偶的分度曲線近似為直線。標定時通常維持,故應用時也應把冷接點放在冰水混合物中維持0°C。若冷接點不是零度,而是室溫,則應把測得的熱電勢加上室溫與0°C間的熱電勢,然後按此總電勢確定熱點溫度t1.
本實驗使用得熱電偶均經標定,實驗中可根據給定的分度曲線查取溫度。
五、電位差計及其使用
1、電位差的工作原理
其工作原理是用一個已知的標準電壓與被測電勢相比較,調整到二者差值為零時,被測電勢就等於已知的標準電壓,這種測量方法亦稱補償法或零位法。
圖2-1-7是電位差計的工作原理圖。圖中,工作電流調節電阻rp、標準電池補償電阻rn、被測電勢補償電阻r及電勢為e的工作電源串接成一回路。當轉換開關k扳向「標準」位置時,檢流計g接入標準電池(電動勢en為已知)迴路。
調節rp使g的指標指零,此時標準電池的電動勢en由rn上的電壓降補償(即en=trn),因此電位差計的工作電流為
ii=en/rn
工作電流i調節好以後,將k扳向「未知」位置,g即接入熱電偶(待測熱電勢為er)迴路,同時立即調節rq(移動觸頭q)再次使g指零。這時被測量的電勢er由rq上的電壓降補償,則有
標準電勢en和標準電阻rn均為已知。從上式可以看出,只要測出rq,即可得出er值,即q點的位置可以反映出被測熱電勢er之大小。
2、電位差計的使用方法
a調節檢流計的機械零點(注意:事先應將指標的所緊裝置鬆開)。
b調工作電流i至額定值,把開關k放在標準位置調rp,使檢流計中無電流通過
c進行測量:連線被測電勢,把開關k放在未知位置,改變r使檢流計中無電流通過即可得到讀數。
3、注意事項
a電位差計不能擺動、倒翻、極柱不能按錯
b調檢流計的機械零點時,必須鬆開緊裝置。
c如標準電池長時間處於工作狀態,將使標準電池壽命大大縮短甚至損壞,為此當調節工作電流時開關按至「標準」時動作需輕巧而迅速,稍一接觸可看出檢流計偏移方向時,即應將開關斷開,切忌長時間將開關按在「標準」位置。
d測量被測電勢時,先將電位計的刻度盤放在與次熱電勢差不多大小的位置上,以免檢流計的偏移過大,損壞儀表。當檢流計偏移較大時,開關稍一接觸可看出檢流計得偏移趨勢時即可斷開。
e不工作時,開關應放在斷路位置。詳情請見下面**:
4樓:匿名使用者
如果是同樣的測試條件和測試手段的話,可以對各點進行比較
如何根據冷卻速率曲線求出樣品在某一溫度下的冷卻速率
5樓:匿名使用者
那一點的切線斜率就是那一溫度下的冷卻速率。
測冷卻速率時,為什麼要在穩態溫度附近選值
6樓:小雨手機使用者
因為處於穩態的時候冷卻速度和溫度成線性關係,不穩態的時候非線性,測得結果不真專實。
冷卻方法:食屬品冷卻的方法常用的有接觸冰冷卻、空氣冷卻、水冷卻、真空冷卻等。
一種用冰直接接觸產品,從產品中取走熱量,除了有高冷卻速度外,融冰可以一直使產品表面保持溼潤。這種方法經常用於冷卻魚、葉類蔬菜和一些水果,也用於一些食品如午餐肉的加工。
試分析純金屬冷卻曲線上出現「平臺」的原因
7樓:暴走少女
從液態冷卻的話, 原子由原來液態不規則排列變為規則的晶體形態 ,金屬的結晶是一個恆溫過程, 所以影象上是一個平臺 ,主要是液相與固相的能量上達到了平衡 ,就是說 ,液相在散熱 ,而結晶過程中有結晶潛熱釋放 ,兩者相互抵消 ,所以有平臺。
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