Konduttività Termika: Fluss ta’ Sħana minn Barra

1 · Ippreddi

Barra ta’ rame tgħaqqad ġisem sħun ma’ ġisem kiesaħ. Jekk tuża barra oħxon (erja ta’ sezzjoni akbar), is-sħana tnixxi minnu aktar mgħaġġla jew aktar bil-mod?

• Barra oħxa tkondotti s-sħana aktar mgħaġġla — erja aktar ifisser triq aktar wiesgħa għall-fluss ta’ sħana.
• Barra oħxa tkondotti s-sħana aktar bil-mod.
• Xiħa tal-barra ma taffettwax ir-rata ta’ konduttività.

2 · Tħejjija

1. Iftaħ il-preset ta’ conduction-bar u agħfas Reset. Barra ta’ rame (k = 401 W/(m·K), tul 0.1 m) tgħaqqad ġisem ta’ 450 K ma’ wieħed ta’ 300 K.
2. Attiva l-qari ta’ rata ta’ fluss ta’ sħana fuq il-konduttur.
3. Issettja l-erja ta’ sezzjoni qasira tal-barra għal kull prova u irrekordja r-rata ta’ fluss ta’ sħana.

3 · Ħu d-Dejta

Ipinġi r-rata ta’ fluss ta’ sħana Q̇ (ass ġewwa) kontra l-erja ta’ sezzjoni qasira A (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek. Il-linja hi dritta mill-oriġini?

4 · Analizza

1. Għal prova waħda, ikkalkula Q̇ = kAΔT/L bl-użu ta’ k = 401 W/(m·K), ΔT = 150 K, L = 0.1 m. Qabbel mat-tabella.
2. Ispjega, bl-użu tal-liġi ta’ Fourier, għalfejn it-tdubbiljar ta’ l-erja ta’ sezzjoni qasira tal-barra jiddubbja r-rata ta’ fluss ta’ sħana f’differenza ta’ temperatura u tul fissi.

5 · Estendi

1. Materjal b’konduttività termika baxxa (bħal ħġieġ, k ≈ 0.8 W/(m·K)) jikkondotti s-sħana ħafna aktar bil-mod mill-rame (k = 401 W/(m·K)) għall-istess erja u tul. Ispjega għalfejn l-insulazzjoni ta’ djar tuża materjali ta’ k baxx.
2. Dan l-esperiment jivvarja l-erja, imma l-formula għandha wkoll it-tul L fid-denominatur. It-tdubbiljar tat-tul tal-barra jiddubbja jew jinqasam bin-nofs ir-rata ta’ fluss ta’ sħana? Ispjega għalfejn triq itwal tirreżisti l-fluss ta’ sħana aktar.

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

← Lura għall-esperiment

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn