Теплопередача по стержням и трубке

Вам необходимо исследовать процесс теплопередачи по металлическим стержням и трубке, заполненной водой. В качестве источника тепла используйте пламя свечи. В качестве датчика температуры используйте тонкий слой парафина, нанесенный на стержни и на стеклянную трубку. Температура плавления парафина около \(50^\circ\text{C}\), температура пламени свечи около \(900^\circ\text{C}\).

1. Исследуйте процесс теплопередачи по металлическим стержням, расположенным горизонтально. Получите зависимость длины \(x\) расплавленного участка парафина на стержне от времени \(t\).

В некоторых «умных книжках» написано, что эта зависимость описывается уравнением \(x^2 = Kt\),

\[x^2 = Kt,\tag{1}\]

где \(K\) - некоторый коэффициент. Проверьте экспериментально этот закон. Определите коэффициент для всех ваших стержней. Объясните, почему граница расплавленной области останавливается.

2. Исследуйте процесс теплопередачи по трубке с водой, расположенной под углом к горизонту. Нагревайте трубку на расстоянии нескольких сантиметров от ее конца, чтобы не сжечь пластилин!}

Получите зависимость длины \(x\) расплавленного участка парафина на трубке от времени \(t\). Подчиняется ли эта зависимость закону (1)? В качестве характеристики теплопередачи используйте среднюю скорость движения границы расплавленной области \(V = \frac{S}{\Delta t}\).

Увеличивается или уменьшается эта величина при увеличении угла наклона трубки? Обоснуйте свой вывод экспериментально, дайте ему разумное теоретическое объяснение.

ОБОРУДОВАНИЕ: Штатив, набор проволок, стеклянная трубка, свеча, парафин, линейка, секундомер.