Feladat: 49. fizika mérési feladat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Balogh András ,  Bozsér Pál ,  Hegedűs Gyula ,  Kiss Péter ,  Seregdy Tamás ,  Szövényi-Lux Mátyás ,  Tóth Miklós 
Füzet: 1982/április, 189 - 190. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Hőtani mérés, Hőáramlás (konvekció), Mérési feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1981/december: 49. fizika mérési feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A feladatot minden megoldó helyesen értelmezte. A dolgozatok egy része kisebb hiányosságok miatt egy ponttal kevesebbet kapott. Például nem derült ki, hogy hol van az ablak, vagy volt olyan dolgozat, amely nem adta meg a mérési pontok harmadik koordinátáját, a magasságot.
Kiss Péter (Zalaegerszeg, Zrínyi M. G., IV. o. t.) dolgozatát ismertetjük. A mérendő fürdőszobáról először rajzokat készített. Ábrázolta a fürdőszoba alaprajzát (1. ábra), amelyen bejelölte azt a 6 metszetet, ahol a hőmérsékleteket mérte (2‐7. ábra).
A mérést két szobahőmérővel végezte. Először megvizsgálta egymáshoz közel téve őket, hogy egyforma hőmérsékletértékeket mutatnak-e. (Gyakran előfordul ugyanis, hogy a skála pontatlan felszerelése miatt két hőmérő között 2  C különbség is van. Ha a két hőmérőn leolvasott érték eltért volna, akkor az egyiket hitelesnek fogadva el, hitelesíteni kellett volna a másodikat az elsőhöz viszonyítva korrekciós táblázat vagy (egyszerűbben) korrekciós függvény segítségével. Ekkor a hőmérséklet pontossága ugyan nem több, mint 2C, de a szobában levő relatív hőmérsékletváltozás pontosságát ez nem befolyásolja.)
Hogy érdekesebb hőmérsékleteloszlást és áramlási viszonyokat mérjen, Kiss Péter befűtötte a fürdőszobakályhát, és állandó fűtés mellett megvárta, ameddig be nem áll az egyensúly. Ekkor kezdte a mérést a két hőmérő felhasználásával. A két hőmérő használata felére csökkentette a mérési időt, de a mérés még így is két óráig tartott, mivel minden mérési pontban meg kellett várni, amíg a hőmérő beáll az adott hely hőmérsékletére.

 
1. ábra
 
2. ábra
 
3. ábra

 
4. ábra
 
5. ábra
 
6. ábra
 
7. ábra

A mérés legnagyobb hibáját az okozta, hogy a fatüzelésű kályhával nehéz volt 2 órán keresztül állandó értéken tartani a fűtést, ami a hőmérsékleteloszlás kimérését megzavarta. A megmért hőmérsékletekből (2 ‐ 7. ábra) feltételezett áramlási viszonyokat a 8. ábra mutatja.

Az egyik ajtónál a hőmérséklet lényegesen kisebb, mivel a szobában, ahová nyílik az ajtó, csak 15  C volt a hőmérséklet. Természetesen nagy hőveszteség volt az ablaknál is. Az ablak alsó széle a fürdőszoba leghidegebb pontja (18  C). Ez érthető, mivel a mérés végzésekor -15C volt a külső hőmérséklet. A meleg levegő nagy része az ablakhoz áramlik.