Termodinamikler. 3.5.02-00 Metallerin termal ve elektriksel iletkenlikleri. Taşıma ve Difüzyon



Benzer belgeler
Elektrik. Manyetik alan içerisinde manyetik moment Manyetik Alan. Prensip: İhtiyacınız Olanlar:

Yarı ömrü ve radyoaktif denge

Kobra 3 ile Ohm Yasası

A) DENEY NO: HT B) DENEYİN ADI: Doğrusal Isı İletimi Deneyi

Mekanik İp dalgalarının faz hızı. Dinamik. İhtiyacınız Olanlar:

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

KARARLI HAL ISI İLETİMİ. Dr. Hülya ÇAKMAK Gıda Mühendisliği Bölümü

Demir 10X Demir 10X Demir 10X Demir 15 X

MAKİNE LABORATUVARI I ISI İLETİMİ DENEYİ

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

HT-350 ISIL İLETKETLİK EĞİTİM SETİ DENEY FÖYLERİ

ISI ĠLETĠM KATSAYISININ TESPĠTĠ DENEY FÖYÜ

Harici Fotoelektrik etki ve Planck sabiti deney seti

De ik ba lang ç v 0 zlar için aç n fonksiyon olarak maksimum

Farklı malzemelerin dielektrik sabiti LEP _00

DENEYSAN EĞİTİM CİHAZLARI SANAYİ VE TİCARET LTD. ŞTİ.

Akım ve Direnç. Bölüm 27. Elektrik Akımı Direnç ve Ohm Kanunu Direnç ve Sıcaklık Elektrik Enerjisi ve Güç

Optik Bilimi Lens ve Optik Cihazların yasaları. Geometrik Optik. İhtiyacınız Olanlar:

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

AKIŞKANLARIN ISI İLETİM KATSAYILARININ BELİRLENMESİ DENEYİ

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 2

ISI VE SICAKLIK. 1 cal = 4,18 j

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Elektrik sahaları ve levhalı kapasitör içindeki potansiyeller

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI LABORATUVARI ISI İLETİM KATSAYISININ TESPİTİ DENEY FÖYÜ

1) Seri ve paralel bağlı dirençlerin eşdeğer direncinin bulunması. 2) Kirchhoff akım ve gerilim yasalarının incelenmesi.

Farklı materyallerin elektrik geçirmezlik sabiti

HT-332 DOĞAL VE ZORLANMIŞ ISI TAŞINIM EĞİTİM SETİ DENEY FÖYLERİ

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I ISI İLETİMİ DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

6. İDEAL GAZLARIN HAL DENKLEMİ

NOT: Pazartesi da M201 de quiz yapılacaktır.

Newton Kanunu / Hava izi

ISI İLETİM KATSAYISININ BELİRLENMESİ DENEYİ

ISI TRANSFERİ LABORATUARI-1

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI TRANSFER LABORATUVARI ISIL IŞINIM ÜNİTESİ

Kırtasiye devreleri. Ne öğrenebilirsiniz Kirchoff un kanunları İletken Akım Voltaj Direnç Paralel bağlantı Seri bağlantı

Cobra3 lü Akuple Sarkaçlar

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ

O )molekül ağırlığı 18 g/mol ve 1g suyun kapladığı hacimde

ISI Mühendisliği İçindekiler

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9A GERİNİM ÖLÇER KULLANARAK GERİLİM ANALİZİ YAPILMASI

BÖLÜM 3. Yrd. Doç.Dr. Erbil Kavcı. Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

SICAKLIK NEDİR? Sıcaklık termometre

DENEYSAN EĞİTİM CİHAZLARI SANAYİ VE TİCARET LTD. ŞTİ.

ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 2 : KUVVET VE HAREKET

HT-350 TERMAL İLETKETLİK EĞİTİM SETİ DENEY FÖYLERİ

Şekil 1. R dirençli basit bir devre

SOĞUTMA KULESİ EĞİTİM SETİ DENEY FÖYÜ

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

KONTROL PANELİ. Kontrol panelinden kontrol menüsüne giriniz

T.C RECEP TAYYİP ERDOĞAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVARI 1 DERSİ TERMAL İLETKENLİK DENEYİ DENEY FÖYÜ

Problem 2.6 Problem 2.21 Problem 2.23

Moment ve açısal momentum

SICAKLIK NEDİR? Sıcaklık termometre

Kapasitörün şarj etme eğrisi

Işık hızının ölçümü

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DOYMA BASINCI DENEY FÖYÜ 3

Kristalizasyon Kinetiği

DENEY 3. MADDENİN ÜÇ HALİ: NİTEL VE NİCEL GÖZLEMLER Sıcaklık ilişkileri

Isı transferi (taşınımı)

Maddenin Fiziksel Özellikleri

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI TRANSFERİ LABORATUARI

ALTERNATĐF AKIM (AC) I AC NĐN ELDE EDĐLMESĐ; KARE VE ÜÇGEN DALGALAR

> > 2. Kaplardaki sıvıların sıcaklığı 70 o C ye getirilirse sahip oldukları ısı miktarlarını sıralayınız.

BARA SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER

ISI TEKNİĞİ LABORATUARI-1

Işınım ile Isı Transferi Deneyi Föyü

DENEY FÖYÜ 1: Direnç Ölçme ve Devre Kurulma

ABR 320 SET LCD li Kablosuz Oda Termostat Kontrolleri

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 4

BRIDGELUX LEDLER ÜZERİNDEKİ TERMAL ETKİ VE UYGUN SOĞUTUCU SEÇİMİ

Dr. Osman TURAN. Makine ve İmalat Mühendisliği Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi ISI TRANSFERİ

4. Adveksiyon ve Difüzyon Süreçleri

DENEY 4. Akım Geçiren Tele Etkiyen Kuvvetler: Akım terazisi

1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar

EŞ POTANSİYEL VE ELEKTRİK ALAN ÇİZGİLERİ. 1. Zıt yükle yüklenmiş iki iletkenin oluşturduğu eş potansiyel çizgileri araştırıp bulmak.

TERMODİNAMİK / HAL DEĞİŞİMİ

7. DİRENÇ SIĞA (RC) DEVRELERİ AMAÇ

Karakterizasyon Teknikleri. Malzeme Üretim Laboratuvarı II

Termodinamik. Öğretim Görevlisi Prof. Dr. Lütfullah Kuddusi. Bölüm 2 Problemler. Problem numaraları kitabın «5 th Edition» ile aynıdır.

Maarif Günlüğü FEN BİLİMLERİ ISI VE SICAKLIK-1. Eğitim ve Kültür Yayıncılığı. Öz Isı (Cal /gr C) Su 4,18 Cam 0,45 Buz 2,09 Yağ 1,96

Temel Kavramlar. Elektrik Nedir? Elektrik nedir? Elektrikler geldi, gitti, çarpıldım derken neyi kastederiz?

DÖRT NOKTA TEKNİĞİ İLE ELEKTRİKSEL İLETKENLİK ÖLÇÜMÜ DENEYİ FÖYÜ

Subminyatür Sensör zor montaj şartları için

Su Debisi ve Boru Çapı Hesabı

Su seviyesi = ha Qin Kum dolu sütun Su seviyesi = h Qout

f = =

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 8 : YÜZEY GERİLİMİNİN BELİRLENMESİ

ZAMANA BAĞLI ISI İLETİMİ ÖRNEK PROBLEMLER

AKIŞ ÖLÇÜMLERİ. Harran Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü. Dr.M.Azmi AKTACİR-2010-ŞANLIURFA 1

TEOG Hazırlık Föyü Isı ve Sıcaklık

SD 3400 Kapasitans Seviye Duyargası. Montaj ve Kullanım Kitapçığı

Ölçüm Temelleri Deney 1

DENEY 1. İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi

OHM KANUNU DĠRENÇLERĠN BAĞLANMASI

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ FİZİK II LABORATUVARI DENEY 2 TRANSFORMATÖRLER

Transkript:

Termodinamikler Taşıma ve Difüzyon Metallerin termal ve elektriksel iletkenlikleri Neler öğrenebileceksiniz Elektriksel iletkenlik Wiedmann-Franz kanunu Lorenz sayısı Difüzyon Hararet değişimi Isı nakli Spesifik ısı Spesifik Isı Dört nokta ölçümü Prensip: Bakır ve alüminyumun ısı iletim değeri sabit bir sıcaklık eğiminde ısı akışının kalorimetrik olarak ölçümü ile belirlenir. Bakır ve alüminyumun elektriksel iletkenliği belirlenir ve Wiedmann- Franz kanunu test edilir. Görevler: 1. Kalorimetrenin ısı kapasitesini ön bir test olarak bir karışım deneyi ile belirleyin. Bir kalorimetre içerisinde 0 C derecede ortam ısısının etkisi nedeniyle bir zaman fonksiyonu olarak suyun ısınmasını ölçün. Gerekenler: Kalorimetre kabı, 500 ml 04401.10 1 Renkli. kap w. ısı iletken. bağlan. 04518.10 1 Isı iletkenlik çubuğu, Cu 04518.11 1 Isı iletkenlik çubuğu, Al 04518.12 1 Manyetik. karıştırıcı, mini, kontrol edilebilir 47334.93 1 Isı iletken macun, 50 g 03747.00 1 Bez torba 04408.00 1 Reostat, 10 Ω, 5.7 A 06110.02 1 Suya sokulan ısıtıcı, 300 W, 220-250 VDC/AC 05947.93 1 Sıcaklık ölçüm aleti, dijital, 4-2 13617.93 1 Sıcaklık probu, sıvıya dadırılan tip. 11759.01 1 Yüzey sıcaklık probu PT100 11759.02 2 Kronometre, digital 1/100 sn. 03071.01 1 Tripod altlığı -PASS- 02002.55 1 İşkence Tezgah kelepçesi -PASS- 02010.00 1 Destek çubuğu -PASS-, kare, l= 630 mm 02027.55 1 Destek çubuğu -PASS-, kare, l= 1000 mm 02028.55 1 Üniversal kelepçe 37715.00 4 Dik açılı kelepçe -PASS- 02040.55 6 Destek bloğu 1053105357 mm 02073.00 1 Cam deney şişesi, kısa, 400 ml 36014.00 1 Fizik Deney Laboratuvarı Şekil: Zaman içerisindeki çevre ısısı Elektriksel iletkenlik için gerekenler: 2. Başlangıç olarak, iki ısı rezervuarını kullanarak (kaynayan su ve buzlu su) bir metal çubuk içindeki sabit ısı değişimini belirleyin. Buz parçalarını temizledikten sonra, zaman fonksiyonu olarak soğuk suyun ısınmasını ölçün ve metal çubuğun ısı iletkenliğini belirleyin. 3. Mevcut voltajın karakteristik doğrusunu kaydetmek suretiyle bakır ve alüminyumunun elektriksel iletkenliğini belirleyin. 4. Wiedmann-Franz kanununu test edin. Multitap transf., 14 VAC/12 VDC, 5 A 13533.93 1 Dijital multimetre 07134.00 2 Üniversal ölçüm amplifikatörü 13626.93 1 Bağlantı kablosu, l= 500 mm, kırmızı 07361.01 4 Bağlantı kablosu, l= 500 mm, mavi 07361.04 4 Komple Ekipman Seti, Manüel, CD-ROM üzerinde, Metallerin termal ve elektriksel iletkenliği dahil P2350200 PHYWE Systeme GmbH & Co. KG D-37070 Göttingen

Metallerin termal ve elektriksel iletkenlikleri LEP İlgili konular Elektriksel iletkenlik, Wiedmann-Franz kanunu, Lorenz sayısı, difüzyon, sıcaklık eğimi, ısı nakli, spesifik ısı, dört-nokta ölçümü. Prensip Bakır ve alüminyumun ısı iletim değeri sabit bir sıcaklık eğiminde ısı akışının kalorimetrik olarak ölçümü ile belirlenir. Bakır ve alüminyumun elektriksel iletkenliği belirlenir ve Wiedmann-Franz kanunu test edilir. Ekipman Kalorimetre kabı, 500 ml 04401.10 1 Renkli kap w. ısı iletken. bağlan. 04518.10 1 Isı iletkenlik çubuğu, Cu 04518.11 1 Isı iletkenlik çubuğu, Al 04518.12 1 Manye. karıştırıcı, mini, kontrol edilebilir 47334.93 1 Isı iletkenli macun, 50 g 03747.00 1 Bez torba 04408.00 1 Reostat, 10 Ω, 5.7 A 06110.02 1 Şekil. 1a: Termal iletkenlik için deney kurulumu. Sıvıya daldırılan ısıtıcı, 300 W, 220-250 VDC/AC 05947.93 1 Sıcaklık ölçüm aleti, digital, 4-2 13617.93 1 Sıcaklık probu, sıvıya daldırılan tip 11759.01 1 Yüzey sıcaklık probu PT100 11759.02 2 Kronometre, dijital, 1/100 sn. 03071.01 1 Tripod altlığı -PASS- 02002.55 1 İşkence Tezgah kelepçesi -PASS- 02010.00 1 Destek çubuğu -PASS-, kare, / = 630 mm 02027.55 1 Destek çubuğu -PASS-, kare, / = 1000 mm 02028.55 1 Üniversal kelepçe 37715.00 4 Dik açılı kelepçe -PASS- 02040.55 6 Destek bloğu 105x105x57 mm 02073.00 1 Cam deney şişesi, short, 400 ml 36014.00 1 Multitap transf., 14 VAC/12 VDC, 5 A 13533.93 1 Dijital multimetre 07134.00 2 Üniversal ölçüm amplifikatörü 13626.93 1 Bağlantı kablosu, / = 500 mm, kırmızı 07361.01 4 Bağlantı kablosu, / = 500 mm, mavi 07361.04 4 Görevler 1. Kalorimetrenin ısı kapasitesini ön bir test olarak bir karışım deneymi ile belirleyin. Bir kalorimetre içerisinde 0 C derecede ortam ısısının etkisi nedeniyle bir zaman fonksiyonu olarak suyun ısınmasını ölçün. 2. Başlangıç olarak, iki ısı rezervuarını kullanarak (kaynayan su ve buzlu su) bir metal çubuk içindeki sabit ısı değişimini belirleyin. Buz parçalarını temizledikten sonra, zaman fonksiyonu olarak soğuk suyun ısınmasını ölçün ve metal çubuğun ısı iletkenliğini belirleyin. 3. Mevcut voltajın karakteristik doğrusunu kaydetmek suretiyle bakır ve alüminyumunun elektriksel iletkenliğini belirleyin. 4. Wiedmann-Franz kanununu test edin. Kurulum ve Prosedür 1. Düşük kalorimetrenin ısı kapasitesi ölçümü Kalorimetreyi oda sıcaklığında tartın. Oda sıcaklığını ve temin edilen önceden ısıtılmış suyun sıcaklığını ölçün ve kaydedin. Kalorimetreyi sıcak su ile doldurduktan sonra, kalorimetre içerisindeki karışım sıcaklığını belirleyin. Kalorimetrenin içerisindeki suyun kütlesini belirlemek için kalorimetreyi tekkar tartın. Kalorimetrenin ısı kapasitesini hesaplayın. 30 dakikalık periyotda sıcaklık değişimini ölçmek suretiyle suyun ısınması üzerindeki (0 C buz parçaları olmaksızın) çevre ısısının etkisini belirleyin.. 2. Termal iletkenliğin belirlenmesi Şekil 1 e göre deneysel kurulumu gerçekleştirin. Boş, düşük kalorimetreyi tartın. Metal çubuğun yalıtımlı ucunu kalorimetre kabının üst tarafınının içine sokun. Isı transferini iyileştirmek için, metal çubuğun ucunu ısı iletken macunla kaplayın. Düşük kalorimetrenin altından çekilebileceği bir şekilde metal çubuğu destek ayaklığına tutturun. PHYWE yayım serisi Laboratuvar Deneyleri Fizik PHYWE SYSTEME GMBH & Co. KG D-37070 Göttingen 23502 1

LEP Metallerin termal ve elektriksel iletkenlikleri Düşük kalorimetrenin yüksekliği destek bloğunun yardımı ile değiştirilebilir. Bunu yaparken, deney süresince çubuğun iletken olmayan ucunun tamamen soğun suyun içerisine batırılmış olarak kalmasını sağlamak için özen gösterilmelidir. Yüzey sıcaklık probu çubuğa mümkün olduğunça yakın bir pozisyonda yerleştirilmelidir. Çubuk üzerindeki sıcaklık değişimini ölçmek için, çubuk üzerindeki en uzak mesafedeki çentik (ayrım: 31.5 cm) kullanılır Çubuk ile yüzey probu arasındaki ısı transferini iyileştirmek için ısı iletkenli macun kullanın. Sıvıya batırılan bir ısıtıcı kullanarak, suyu kaynama üst kalorimetresine getirin ve bu sıcaklıkta tutun. Olası bir suyla tekrar doldurma durumunda sıcaklık düşmesini önlemek için üst kalorimetrenin iyice doldurulmuş olduğundan emin olun. Buz yardımıyla (bez bir kese içinde) suyu 0 C de düşük bir kalorimetrede tutun. Üst ve alt yüzey probları arasında sabit bir sıcaklık eğimi gerçekleştiğinde, örneğin, kademeli ölçüm süresince herhangi bir değişiklik olmadığı zaman, ölçüm başlatılabilir. Ölçümün başlangıcında, düşük kalorimetreden buz parçalarını çıkartın. Diferansiyel sıcaklıktaki değişimi ve düşük kalorimetre içindeki suyun sıcaklığını 5 dakikalık periyotda ölçün ve kaydedin. Su dolu kalorimetreyi tartın ve suyun kütlesini belirleyin. Sıcaklık ölçüm cihazının ayarları 4-2: Ölçüm cihazı üzerindeki ilk ekranda, düşük kalorimetrenin sıcaklığı gösterilir. İkinci ekranda, üst ve alt yüzey probu arasındaki diferansiyel ölçüm gösterilir. Farklı metallerin termal iletkenlikleri ölçüm sonuçlarından belirlenebilir. 3. Elektriksel iletkenliğin ölçümü. Şekil deki devre şemasına gore deneysel kurulumu gerçekleştirin (4- iletken ölçüm metodu uyarınca kurulum). Değişken transformatör üzerindeki voltajı 6 V a ayarlayın. Çıkış voltajında bir düşüşü engellemek için amplifikatör 0 a, voltajsız bir duruma kalibre edilmelidir. Amplifikatör ayarlarını aşağıdaki gibi seçin: Giriş: Düşük Akım Amplifikasyon 10 4 Zaman sabiti: 0 Reostat ı maksimum değerine ayarlayın ve deney sırasında değeri yavaş yavaş düşürün. Akım ve voltaj değerlerini okuyun ve not edin. Direnç ve böylelikle elektriksel iletkenlik ölçüm değerlerinden belirlenebilir. Şekil. 1b: Elektriksel iletkenlik için deney kurulumu. 2 23502 PHYWE yayım serisi Laboratuvar Deneyleri Fizik PHYWE SYSTEME GMBH & Co. KG D-37070 Göttingen

Metallerin termal ve elektriksel iletkenlikleri LEP Şekil. 2. Şekil. 3. Diyagram: Zaman süresince çevre ısısı. Teori ve değerlendirme Eğer bir vücudun farklı lokasyonlarında sıcaklık farkı mevcutsa, ısı iletimi oluşur. Bu deneyde bir çubuk boyunca tek boyutlu sıcaklık eğimi bulunmaktadır. dt zaman süresinde dq miktarınca taşınan ısı, çapraz bölgesel alanın bir fonksiyonudur ve sıcaklık eğimi δt/δx yüzeye diktir. λ. cismin ısı iletkenliğidir. Vücuttaki sıcaklık dağılımı genellikle lokasyonun ve zamanın bir fonksiyonudur ve Boltzmann taşıma denklemini uyarıncadır. 1. Kalorimetrenin ısı kapasitesi karma deneyin ve aşağıdak formülün sonucunda edle edilir: c W =Suyun spesifik ısı kapasitesi m W =Suyun kütlesi ϑ W =Sıcak suyun sıcaklığı ϑ M =Karışım sıcaklığı ϑ R = Oda sıcaklığı Ölçüm yaklaşık olarak 78 J/K ±%25.bir değer sağlar. Sonuçlardaki büyük varyasyonlar deneyin gerçekleştirilme tarzından ve deneysel kurulumdan kaynaklanmaktadır. Çevreden gelen ileve ısı sıcaklık artışından hesaplanır (T kalorimetre içerisindeki soğuk suyun T si) Burada p, yoğunluk ve c cismin spesifik ısı kapasitesidir. Eğer metal çubuğun iki ucunda bilirli bir uzunluk l iki ısı burada T 0 =( t = 0) zamanındaki sıcaklık rezervuarı ile sırasıyla T 1 ve T 2 sabit sıcaklıklarda korunabiliyorlarsa, bir süre sonra, kararlı bir durum elde edilir. (3) nolu denklemi (2) nolu denklemde yerine koyduğumuzda aşağıdaki denklem elde edilir: 2. Düşük kalorimetreye sağlanan ısı enerjisi (6) nolu Denklem kullanılarak hesaplanabilir. Değerler ve metal çubuk üzerindeki ısı farkındaki değişim zaman fonksiyonu olarak gösterilir. Sıcaklık değişimini gösteren şemada, ısının aslında sabit kalmakta olduğu görülebilir. O nedenle, 3 nolu denklem tatmin edici olarak dikkate alınabilir. Denklem 1 e gore metal çubuk tarafından taşınan ısı enerjisini hesaplamak için ortam ısısı kesrinin çıkartılması gerekir: Ortam ısısı için dq/dt, Şekil 3 deki grafik eğiminden hesaplanabilir. Kurulumun tümü için dq/dt, Şekil 4 ve 5 deki t üzerindeki Q grafiğinin eğiminden hesaplanabilir.çubuk uzunluğunun değeri ile (Δx = 31.5 cm), alan (A: 4.91 10-4 m 2 ) PHYWE yayım serisi Laboratuvar Deneyleri Fizik PHYWE SYSTEME GMBH & Co. KG D-37070 Göttingen 23502 3

LEP Metallerin termal ve elektriksel iletkenlikleri Şekil. 4a: ΔT alüminyum için zaman fonksiyonu olarak. Şekil. 4b: Q alüminyum için zaman fonksiyonu olarak. ve metal çubuk üzerindeki ortalama sıcaklık, Denklem (1) kullanılarak ısı iletimi sayısı hesaplanabilir. Aşağıdaki sonuçlar ortalama değerler olarak alınabilir: sıcaklığı üzerindeki sıcaklıklar için) aşağıdaki değer olacaktır: Literatür değerleri: 3. Oda sıcaklığında metal içerisindeki iletim elektronları fotonlardan daha fazla ortalama serbest yola sahiptirler. O nedenle, metal içerisindeki ısı iletimi elestronlar nedeniyle önceliklidir. Termal iletkenlik λ ve elektriksel iletkenlik σ arasındaki korelasyon sonucu Wiedmann-Franz kanunu tarafından belirlenir: Denklem (8) kullanılarak deneysel olarak belirlenebilen Lorenz sayısı L, electron buharı teorisi ile belirlenmektedir (Debye k = Üniversal gaz sabiti = 1.38 10-23 J/K e =Başlangıç birim şarjı = 1.602 10-19 AS Elektriksel iletkenlik çubuğun direnci R ve geometrik boyutları (l = 0.315 m, A = 4.91 10-4 m 2 ).tarafından bilirlenmektedir. Denklem (8) den T = 300 K için aşağıdaki değerler ve deneyin ikinci kısmından λ sonuçlanır. R/10-6 Ω a/10 7 (Ωm) -1 L/10-8 WΩK -2 Al 19.6 3.27 2.5 Cu 12.04 5.33 2.35 Bakır ve alüminyumun Debye sıcaklıkları sırasıyla 335 K ve 419 K dır. Debye sıcaklığının altında Denklem (8) tarafından elde edilen iletkenlik oranı daha küçüktür. Şekil. 5a: ΔT alüminyum için zaman fonksiyonu olarak.. Şekil. 5b: Q alüminyum için zaman fonksiyonu olarak. 4 23502 PHYWE yayım serisi Laboratuvar Deneyleri Fizik PHYWE SYSTEME GMBH & Co. KG D-37070 Göttingen