Lineares Wärmeleitmodul Bildungsgeräte Wärmeübertragungs-Experimentiergeräte

AFT109 Lineares Wärmeleitmodul Bildungsgeräte Wärmeübertragungs-Experimentiergeräte

Merkmale
• Eines von vier optionalen Experimenten für die Wärmeübertragungsexperimente-Basiseinheit
• Passt schnell und einfach auf die Basiseinheit von Heat Transfer Experiments und die Wasseranschlüsse haben selbstdichtende Schnellkupplungen, die kein Werkzeug erfordern
• Zeigt die Prinzipien der linearen Wärmeleitung entlang eines Stabes mit einheitlichem Durchmesser
• Klare schematische Darstellung auf der Grundplatte erleichtert das Verständnis der Schüler
• Ermöglicht die Messung der Wärmeleitfähigkeit verschiedener Materialien
• Sichere Niederspannungsheizung mit Übertemperaturabschaltung
Beschreibung
Dieses Experiment hat einen massiven Messingstab mit kreisförmigem Querschnitt, der aus zwei Teilen mit einem austauschbaren Mittelteil besteht. Es wird auf einer Grundplatte mit einem klaren Schema des Versuchsaufbaus montiert. Der erste Messingabschnitt enthält zwei Thermoelemente und die elektrische Heizung (Wärmequelle). Der zweite Messingabschnitt enthält eine kleine wassergekühlte Kammer (Kühlkörper) und zwei weitere Thermoelemente.
Die austauschbaren Mittelteile (im Lieferumfang enthalten) sind aus verschiedenen Metallen:
• Messing, sodass die Stange zu einer Messinglänge wird
• Aluminium
• Rostfreier Stahl
• Kupfer

Jeder mittlere Abschnitt verfügt über drei Thermoelemente, um die Berechnung der Wärmeleitfähigkeit von Proben mit zwei verschiedenen Methoden zu ermöglichen:
• Die absolute Methode
• Die vergleichende Cut-Bar-Methode
Die elektrische Heizung und die Thermoelemente werden an Steckdosen an der Basiseinheit für Wärmeübertragungsexperimente angeschlossen, die auch den Kaltwasserzu- und -ablauf für den Kühlkörper liefert. Die Schüler schalten den Kühlwasserfluss ein und stellen die Heizleistung ein, bis das Experiment ein Gleichgewicht erreicht. Anschließend zeichnen sie die Temperaturen auf, während die Wärme entlang des Stabs geleitet wird. Die Isolierung um den Stab verringert den Wärmeverlust durch Konvektion und Strahlung, so dass die Ergebnisse nur für einfache lineare Leitung nahe an der Theorie liegen sollten.
Lernerfolge
• Demonstration und Berechnungen der linearen Wärmeleitung
• Berechnung der Wärmeleitfähigkeit (k-Wert)
• Demonstration der Wirksamkeit von Wärmeleitpaste
• Demonstration und Berechnung von thermischen Widerständen (R-Wert) in Reihe
• Demonstration der „thermischen Verzögerung“
Wesentliche Basiseinheit
• Basiseinheit für Wärmeübertragungsexperimente
Betriebsbedingungen
Betriebsumgebung:
Labor
Lagertemperaturbereich:
–25°C bis +55°C (bei Transportverpackung)
Betriebstemperaturbereich:
+5 °C bis +40 °C
Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit im Betrieb:
80 % bei Temperaturen < 31 °C linear abnehmend bis 50 % bei 40 °C
- Beheizter Abschnitt. Material: Messing, Ø 25 mm.
- Gekühlter Abschnitt. Material: Messing, Ø 25 mm.
- Zwischenstück aus Messing: Ø 25 mm x 30 mm lang.
- Zwischenstück aus Edelstahl: Ø 25 mm x 30 mm lang.
- Aluminium-Zwischenprobe: Ø 25 mm x 30 mm lang.
- Messing-Zwischenprobe mit reduziertem Ø: Ø 13 mm x 30 mm lang