Барный метод Сирла

Метод стержня Сирла (названный в честь Джорджа Фредерика Чарльза Сирла ) — это экспериментальная процедура измерения теплопроводности материала. Брусок материала нагревается паром с одной стороны, а другая сторона охлаждается водой , при этом стержень по всей длине теплоизолирован . Тогда тепло Δ Q, распространяющееся через стержень за интервал времени Δ t, определяется выражением

$\left({\frac {\Delta Q}{\Delta t}}\right)_{\mathrm {bar} }=-kA{\frac {\Delta T_{\mathrm {bar} }}{L}}$

где

• Δ Q – количество тепла, подведенное к стержню за время Δ t
• k – коэффициент теплопроводности бруска.
• А – площадь поперечного сечения стержня,
• Δ T _бар — это разница температур между каждым концом стержня.
• L — длина стержня

а теплота Δ Q, поглощенная водой за интервал времени Δ t, равна:

$\left({\frac {\Delta Q}{\Delta t}}\right)_{\mathrm {water} }=C_{\mathrm {w} }{\frac {\Delta m}{\Delta t}}\Delta T_{\mathrm {water} }$

где

• C _w – удельная теплоемкость воды,
• Δ m — масса воды, собранной за время Δ t ,
• Δ T _воды – это разница температур воды до и после прохождения через стержень.

Предполагая идеальную изоляцию и отсутствие потерь энергии, тогда

$\left({\frac {\Delta Q}{\Delta t}}\right)_{\mathrm {bar} }=\left({\frac {\Delta Q}{\Delta t}}\right)_{\mathrm {water} }$

что приводит к

$k=-C_{\mathrm {w} }{\frac {L}{A}}{\frac {\Delta m}{\Delta t}}{\frac {\Delta T_{\mathrm {water} }}{\Delta T_{\mathrm {bar} }}}$

Ссылки

• Дэвисон, М. (1997). «Брус Сирла (Теплопроводность хорошего проводника)» . Университет Западной Шотландии .