Varmeoverføringskoefficient for flamingokasse

STX 1.g

 Formål

Formålet med dette forsøg er at bestemme varmeoverføringskoefficienten k-værdien for flamingosiderne i en flamingokasse, ved hjælp af dens varmekonduktivitet og vores resultater fra forsøget.

 Teori

Hvis man vil varmeisolere et område, er det en god ide at sørge for området er godt omsluttet med et materiale, hvor varmestrømmen helst skal være så lille som mulig. En god varmeisolering kendes ved, at den termiske energi bliver forøget i et område af materialet, som vanskeligt forplanter sig til den øvrige del af materialet. Fx, kan stillestående luft være en god varmeisolator, hvis man fremstiller luften så det bedst mulig kun består af meget lidt stof med en masse små luftfyldte hulrum. Et dårligt varmeisolator er glas, men man har forøget vinduers isoleringsevne, ved at fremstille glasset det med to eller tre lag, i stedet for et, hvor der så er stillestående luft imellem glas lagene.

Der er intet materiale, som kan varmeisolere fuldstændig, men hvis man vælger det rigtige materiale, kan man mindske varmestrømme. I dette forsøg vil vi prøve at beskrive varmetransporten gennem en væg eller lignede, hvor vi har et varmt område T og et koldt område T . Det kan omhandle flere ting, fx en væg, et gulv eller en af siderne i et køleskab. Vi vil gerne finde udtrykket for den varmemængde, som er Q, der strømmer gennem væggen i et tidsrum Δt. Varmemængden Q er proportional med temperaturfaldet T -T . Varmemængden er også proportional med væggens areal a og den tid Δt, hvor varmetransporten sker.

Derfor ved vi at der gælder: Q = k*a*Δt*(T -T ). K kaldes konstanten, som er væggens k-værdi.

 Skitse

1) Kassen indvendig med resistor 2) opstilling over den målte temperatur

 Forsøgsbeskrivelse

1) Først starter vi med at måle temperaturen i lokalet, som er: 25°C (T 2) Dernæst måler vi kassens indre mål: - Længde: 31cm - Bredde: 15 cm - Højde: 16,5 cm - Tykkelse: 2,5 cm 3) Derefter forbinder vi resistoren i flamingokassen til en strømforsyning. Imellem kassen og strømforsyningen vil vi tilslutte et Watt-meter, som holder styr på hvor meget energi resistoren tilføres hvert sekund. 4) Så forbinder vi strømforsyningen til ”supply” på Watt-meteret og ledningerne fra flamingokassen sættes til ”load” på Watt-meteret. 5) Vi sætter et termometer igennem et hul i kassen, så vi hele tiden kan observere temperaturens stigning.

6) Vi indstiller strømforsyningen på 10V og venter derefter til at …