POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT FIZYKI	Sprawozdanie z ćwiczenia nr 20
ROBERT MRÓZ	TEMAT: Skalowanie termopary.
Wydział: Mechaniczny Rok: 2	DATA: 22.10.1997 OCENA:

Cel ćwiczenia:

1) wyznaczenie siły termoelektrycznej w zależności od różnicy temperatur

spoin termopary (cechowanie termopary);

2) wyznaczenie temperatury krzepnięcia stopu metalu.

Część teoretyczna ( opis zjawiska fizycznego ).

Zjawisko termoelektryczne polega na powstawaniu siły elektromotorycznej

miedzy spoinami dwóch różnych metali, jeśli miedzy tymi spojeniami występuje

różnica temperatur. Zjawisko to wykorzystuje się do pomiaru temperatury.

SEM powoduje przepływ prądu (
,
{napięcie kontaktowe} ) ;

nazywamy ja siła termoelektryczna. Jej wartość zależy od rodzaju stykających

się metali oraz od różnicy temperatur spojeń.

I.

Wyznaczenie temperatury krzepnięcia stopu metalu :

- z wykresu odczytano wartość : U_o = 2,084[ mV ]

- odpowiada to wartości : T_o = 60,34[ ^oC ]

II.

Oszacowanie błędów pomiarowych :

- w ćwiczeniu błędem jest napięcie odpowiadające działce elementarnej

woltomierza [
0.001mV ] oraz wskazania termometru odpowiadające

0.5C.

SKALOWANIE TERMOPARY

26	0,593	58	1,967
28	0,668	60	2,050
30	0,744	62	2,142
32	0,828	64	2,228
34	0,915	66	2,317
36	1,001	68	2,408
38	1,085	70	2,505
40	1,169	72	2,593
42	1,252	74	2,687
44	1,346	76	2,784
46	1,438	78	2,882
48	1,530	80	2,977
50	1,620	82	3,061
52	1,704	84	3,164
54	1,793	86	3,256
56	1,880	88	3,361
		90	3,451

T = 1 [⁰C]

U = 0,001 [mV]

Część obliczeniowa:

1. =
, gdzie E
;

k - stała Boltzmana, h - stała Plancka,

E
- energia Fermiego, m - masa elektronu,

e - ładunek elektronu, V - objętość,

N - liczba eletronow.

2. U

lub U
, gdzie U
- kontaktowa różnica potencjałów.

KRZEPNIĘCIE STOPU

0	3,880	460	2,088	920	2,027
20	3,707	480	2,087	940	2,009
40	3,533	500	2,089	960	1,974
60	3,374	520	2,092	980	1,936
80	3,230	540	2,102	1000	1,885
100	3,080	560	2,159	1020	1,840
120	2,956	580	2,158	1040	1,794
140	2,852	600	2,157	1060	1,752
160	2,747	620	2,162	1080	1,715
180	2,648	640	2,166	1100	1,677
200	2,548	660	2,166	1120	1,649
220	2,460	680	2,169	1140	1,618
240	2,388	700	2,168	1160	1,588
260	2,318	720	2,158	1180	1,552
280	2,263	740	2,152	1200	1,521
300	2,214	760	2,148	1220	1,500
320	2,173	780	2,130	1240	1,479
340	2,141	800	2,120	1260	1,456
360	2,117	820	2,111	1280	1,440
380	2,103	840	2,100	1300	1,423
400	2,096	860	2,088	1320	1,403
420	2,096	880	2,070	1340	1,385
440	2,090	900	2,047	1360	1,347

T = 1 [s]

U = 0,001 [mV]

Wnioski:

Termopara jest układem za pomocą, którego mamy możliwość zamiany temperatury na wielkości elektryczne takie jak [mV, V]. Gdy mamy zamienioną temperaturę na np. [mV] możemy w łatwy sposób wyznaczyć temperaturę topnienia lub krzepnięcia metalu (stopu).

Układ ten jest bardzo prosty ale jednocześnie niezawodny. Dzięki możliwości operowania wielkościami elektrycznymi możemy przesyłać wyniki badań na duże odległości.

odległości.

WYDZIAŁ MECHANICZNY

2

---