3.5 Materialwissenschaften 3.5.4 Thermische und elektrische Eigenschaften
Thermische und elektrische Leitfähigkeit von Metallen
Prinzip Die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer und Aluminium wird bei einem konstanten Temperaturgradienten bestimmt. Die elektrische Leitfähigkeit von Kupfer und Aluminium wird bestimmt und das Wiedemann-Franzsche Gesetz überprüft. Aufgaben 1. 2.
3. 4.
Bestimmung der Wärmekapazität des Kalorimeters vor dem Experiment. Schaffung eines Temperaturgradienten in einem Metallstab mit Hilfe von zwei Wärmespeichern (kochendes Wasser und Eiswasser). Nach dem Entfernen der Eisstücke, Messung der Erhitzung des kalten Wassers in Abhängigkeit von der Zeit und Bestimmung der thermische Leitfähigkeit des Stabes. Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit der Metalle durch Aufnahme einer Strom-Spannungs-Kennlinie. Überprüfen des Wiedemann-Franzschen Gesetzes.
Längenausdehnung fester Körper
Prinzip Metallrohre aus verschiedenen Materialien werden mit durchströmendem Wasserdampf erhitzt. Die Rohre sind auf einer Seite fest eingespannt und liegen mit der anderen Seite auf einer Rollachse auf, deren Bewegung mit einem Zeiger verdeutlicht wird. Die Längenausdehnung verschiedener Metalle wird qualitativ miteinander verglichen und der Längenausdehnungs-Koeffizient berechnet. Zu diesem Versuch gibt es folgende Literatur Demo advanced Physik Handbuch Wärme auf der Tafel (WT) 01154-01 Deutsch Demo advanced Physik Handbuch Sekundarstufe 1, Mechanik, Akustik, Wärme, regenerative Energie, Elektrik, Optik 01500-01 Deutsch P1291500
Lernziel Elektrische Leitfähigkeit, Wiedemann-Franz-Gesetz, Lorenz Zahl, Diffusion, Temperaturgradient, Wärmetransport, Spezifische Wärme, Vier-Punkt-Messung
Temperaturmessgerät 4-2
Zu diesem Versuch gibt es folgende Literatur TESS expert Handbook Laboratory Experiments Physics 16502-32 Englisch P2350200
Wärmeleitstäbe
Funktion und Verwendung Modernes, sehr bedienerfreundliches Gerät für die Messung von Temperaturen und Temperaturdifferenzen mit 4 Messstellen und 2 Anzeigen mit Computerschnittstelle. Ausstattung und technische Daten
Funktion und Verwendung Zubehör für Wärmeleit-Messapparatur zur Untersuchung der Wärmeleitung und elektrischen Leitung (z. B. Nachweis des WiedemannFranzschen Gesetzes, dem Zusammenhang beider Größen) Ausstattung und technische Daten Kunststoffummantelte mit 10 äquidistanten Senkungen auf der Mantelfläche zur Temperaturbestimmung, stirnseitig 4-mm-Bohrungen für elektrischen Anschluss, Stablänge: 420 mm, Stabdurchmesser: 25 mm, Material: Kupfer bzw. Aluminium Wärmeleitstab, Cu 04518-11 Wärmeleitstab, Al 04518-12
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Messbereich: -50...+300°C Auflösung: 0,1°C, 0,01°C (bei Funktion: ΔT) Sondenanschlüsse: 4 Diodenbuchsen, 5-polig Sondentyp: Pt100, Vierleitertechnologie Schnittstelle: RS232-Schnittstelle, 9600 Baud Schreiberausgang: 0,1 K/mV (-50...+300°C) Anschlussspannung: 230 V~/50...60 Hz Maße (mm): 270 x 236 x 168 Gewicht: ca. 3 kg
Temperaturmessgerät 4-2 13617-93 Temperatur-Tauchsonde Pt100, Edelstahl, -20...+300°C 11759-01 Temperatur-Oberflächenfühler Pt100, Schutzrohr Edelstahl, Tastplatte vergoldet, -20...+300°C 11759-02
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