Порядок выполнения работы. 1. Подключите терморезистор к омметру и запишите его показания при контакте

1. Подключите терморезистор к омметру и запишите его показания при контакте терморезистора с окружающим воздухом (R_В) и ладонью (R_Л). Данные запишите в таблицу 1.

2. Поместите образец жировой ткани толщиной х₁» 8мм в измерительную ячейку и запишите показания омметра через промежуток времени 5¸10 мин, необходимый для частичного установления теплового равновесия.

3. Периодически прикладываем ладонь к поверхности образца и убирая ее, создайте периодический нагрев данной поверхности (время нагрева t_Н равно времени остывания t₀ = 2 мин). При этом записы­вайте показания омметра через каждые 30 с показания прибора. Измерения проводить в течение времени (Т» 6t₀) необходимого для установления стационарных колебаний температуры. Результа­ты измерений запишите в таблицу 2. По графикам полученных зависимостей определите минимальные R_min и максимальные R_max показания прибора в установившемся режиме колебаний.

4. Повторите измерения пункта3, увеличив инвервалы времени t_Н и t₀ в 2 раза. Данные запишите в таблицу 2.

5. Постройте графики изменения сопротивления со временем для двух указанных случаев. Сравните их друг с другом и с графиком изме­нения сопротивления терморезистора при контакте с нагревателем (с ладонью).

6. Определите из построенных графиков амплитуды колебаний сопротивлений и температур .

Примечание: Температурная зависимость сопротивления терморезис­тора R_(T) определяется соотношением:

При небольших интервалах изменения температуры можно считать, что разность сопротивлений пропорциональна разнос­ти температур .

Следовательно,

(11)

Занести значения в таблицу.

Используя формулу (9) по отношению амплитуд колебаний температур при х₁ = 8 мм рассчитать коэффициенты затухания c₁ и c₂ для двух периодов изменения температуры (t₁ = 4 мин и t₂ = 8 мин). Из соотношения (10) рассчитать значение коэффициента тенпературопроводности h₍₁₎.

7. По отношению амплитуд колебаний температур на двух частотах w₁ и w₂ рассчитать значение коэффициента, температуропроводности h_(2). Данные занести в таблицу 3.

8. Используя табличные значения параметров жировой ткани r @ 960 кг/м³, С_р @ 2000 Дж/кг×рад, К= 0,2 Вт/м×К, рассчитать значение коэффициента температуропроводности h_T и сравнить с опреде­ленными экспериментально результатами. ∆Ro=Rв – Rл =

Таблица 1

Rв, Ом	RЛ, Ом	Тв, ^0 С	ТЛ, ^0 С	, ^0 С

Таблица 2

t₁ = 4 мин t_нагр = 1 мин t_охл. = 3 мин w₁=2p/t₁ =

t, мин	0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,5 4,0
R, Ом
t, мин	4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8
R, Ом

t₂ = 8 мин t_нагр = 2мин t_охл. = 6мин w₂=2p/t₂ =

t, мин	0 1 3 4 5 6 7 8
R, Ом
t, мин	9 10 11 12 13 14 15 16
R, Ом

Таблица 3

	, Ом	, К	, м^-1	h(1), м×с^1/2	h(1), м×с^1/2	hТ, м×с^1/2
t1 = 4 мин
t2 = 8 мин

Контрольные вопросы:

1. Какую роль играют процессы теплопроводности в теплообмене живых организмов?

2. Оцените период колебаний температуры поверхности тела, при котором, жировой слой толщиной 2 см будет эффективно экранировать колебания температуры.

Литература:

Г. Джеффрис, Г.Свирлс. Методы математической физики. М., "МИР", 1970, ч. 3.

Дата добавления: 2015-10-31