Aattelin mitata pienen lämpökynttilän antaman energian määrän. Laitan kynttilän peltipurkin sisään, purkki ylösalaisin, ilmarako alhaalla. mittaan purkin pintalämpötilaa jatkuvasti ja kellosta paloajan. Sitten laitan kynttilän tilalle sopivan vastuksen joka lämmittää purkin pintalämmön samoihin lukemiin kun kynttilä, pidän päällä yhtäkauan kun kynttilä paloi, ja sitten lasken kuluneen sähkömäärän. Tuloksena on kynttilän antama lämpöteho wateissa, vai onko?
Lämpö-energian mittaus.
onko-näin-iisiä
8231
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 8
Vanhimmat
Huomasin yhden mahdollisen virhelähteen (vai kaksi?). Vastus tuskin saa ainakaan alkuun yhtä voimakasta ilmavirtaa kuin liekki, vaikka se lämpeneekin. Uskon, että liekin lämpö kierrättää vähän enemmän ilmaa ainakin sinä aikana, kun vastuksen massa vasta lämpenee ja samalla lämpöä karkaa enemmän. Lisäksi olisi kyettävä laskemaan liekin lämpömäärä ja vastuksen massassa mittauksen lopussa oleva lämpömäärä. Vai meneekö lillukanvarsiin?
Mielestäni varsin oivaltava mittaustapa.
Kompastelen vielä lisää lillukanvarsiin. Ei kuitenkaan ole tarkoitus kritisoida mielestäni hienoa oivallustasi.
Liekissä on yksi ongelma. Se keskittää lämmön suoraan liekin yläpuolelle, jolloin pintaa lämmitetään lähes "pistemäisesti". Vaikka vastuksen (kuvittelen muutaman watin massavastuksen) lämpökin nousee ylöspäin, siitä säteilee lämpöä paljon tasaisemmin. Mittausongelma tulee pintalämön eri tavoin eri lämmittimillä leviämisestä ja myös haihtumisesta pois "hot spotista".
Olen joskus vähän opettanutkin mittaustekniikkaa vaihtelevalla menestyksellä ja siinä uusien mittamenetelmien kohdalla on ensiarvoisen tärkeää löytää mahdolliset systemaattiset virhelähteet ja mikäli mahdollista arvioida niiden aiheuttaan virheen suuruus ja kompensoida se pois lopputuloksesta. Esimerkkinä laajakaistaiset mittaukset mikroaaltoalueella, joissa mittakaapeleiden oma vaimennusvääristymä taajuuden funktiona tulee tuntea, mikäli aikoo päästä edes säädylliseen tulokseen.
Nyt lopetan saivartelun ennen kuin tulee kuonoon ;-)
Kas kummaa, kun Savorinen ei osaa sanoa asiaan mitään. Luulisi maailman suurimman fysiikanneron ratkaisevan tämänkin käden käänteessä tonttuhiukkasilla.
Ehdottaisin peltipurkin tilalle isompaa, esimerkiksi Finnfoamilla hyvin lämpöeristettyä koppia. Muutoin menettely olisi ehdottamasi, eli kopin sisälämpötilaa seurattaisiin ajan funktiona. Ongelmaksi kynttilän kanssa tulee palamisen hapen tarve, mikä taitaa tyhjentää isonkin kopin hapesta melko äkkiä.
Laskisin tuo itse mieluummin steariinin/parafiinin lämpöarvojen kautta kuin lähtisin miettimään luotettavaa mittausmenetelmää.
Tuota edellä kertomaani systeemiä ovat jotkut käyttäneet uunin tehon ja hyötysuhteen arviointiin. Silloin tuo mittauskoppi on ollut huone, jossa uuni sijaitsee. Vertailulämmönkehitys on tehty isotehoisella sähkölämmittimellä.
Saa menetelmällä ainakin suuruusluokat selville, vaikka siinä on tietysti aivan liikaa ulkoisia, mittausta häiritseviä parametreja.
Mitä jos laitat lämpökynttilän tuplavaippaiseen peltipurkkiin. Eristät hyvin ulkovaipan säilyttääksesi lämpömäärän vaipan sisässä olevaan veteen, jonka lämpötilan nousun näet lämpömittarista.
Tämän jälkeen yksinkertainen laskutehtävä, johon laitat hieman lisää häviöistä.
Häviöt voi huomioida jäähtymisvaiheessa lineaarikertoimella kun lämpötila on vakio. Häviöt pienenevät eksponettifunktion mukaisesti mentäessä kohti ulkoista lämpötilaa.