導熱系數的測定完整版

1、得分教師簽名批改日期深 圳 大 學 實 驗 報 告課程名稱： 大學物理實驗（一 ） 實驗名稱： 實驗14 導熱系數的測定 學院： 專業(yè)： 課程編號： 組號： 指導教師： 報告人： 學號： 實驗地點 實驗時間： 年 月 日 實驗報告提交時間： 年 月 日 一、實驗目的1.掌握用穩(wěn)態(tài)法測量不良導體的導熱系數的方法。2.了解物體散熱速率和傳熱速率的關系。3.理解溫差熱電偶的特性。二、實驗原理：1熱傳導定律：；2導熱系數概念：等于相距單位長度的兩平面的溫度相差為一個單位時，在單位時間內通過單位面積所傳遞的熱量，單位是瓦·米-1·開-1（W·m-1·K-1），導熱

2、系數是反映材料的導熱性能的重要參數之一； 3穩(wěn)態(tài)法（通過控制熱源傳熱在樣品內部形成穩(wěn)定的溫度分布，而進行的測量）測不良導體的導熱系數的方法； 4散熱板自由冷卻與穩(wěn)態(tài)時，由于散熱面積不同因而要引入修正系數： 5溫差熱電偶的工作原理四、實驗器材：1.測量儀器：儀器名稱型號精確度零值誤差數字電壓表停表2.其它儀器：發(fā)熱盤，傳熱筒，杜瓦瓶，溫差電偶，待測橡膠樣品五、實驗內容和步驟：.1、橡膠盤，黃銅盤直徑，高度，黃銅盤質量m ，數據由實驗室提供。2、穩(wěn)態(tài)法測傳熱板，散熱板的溫度，；3、測量散熱板（黃銅盤）的冷卻速率，計算。操作要點：1 導熱系數測定儀的使用（數字電壓表調零，熱電偶接線，）；2 構建穩(wěn)態(tài)

3、環(huán)境，保持在3.50mV±0.03mV范圍內，測量；3 測量黃銅盤的冷卻速率。保持穩(wěn)態(tài)時散熱板的環(huán)境：a .電風扇一直工作。b.附近的冷卻速率。六、數據記錄：組號： ；姓名 1. 記錄橡膠盤、黃銅盤的直徑、高度（DB、Hb、DC、HC），記錄相應結果 測量次數12345平均值所用測量儀器橡膠盤直徑DB( )橡膠盤高Hb ( )黃銅盤直徑DC( )黃銅盤高度HC ( )2.選擇20前后四個數據記如下表，并采用逐差法求散熱盤P在溫度為20時的冷卻速率t |2=20，其中t =120S.T/s0306090120150180 2102/mV七，數據處理1原始數據必需重新抄入實驗報告數據處理

4、部分的正文中，再進行具體處理，注意各測量量的單位；2采用逐差法求黃銅盤在溫度為時的冷卻速率，t = 120 S4計算橡膠板的導熱系數，與標準值比較，并給出測量結果；5給出實驗結論。 測量結果參考值：1DB, hB, DC, hC測量參考值：橡膠板直徑= 131.77 mm 橡膠板厚度= 8.25 mm 黃銅盤直徑= 130.02 mm 黃銅盤厚度= 7.66 mm 黃銅盤質量m= 896.2 g 黃銅比熱 C= 3.77×102 J/kg.k2穩(wěn)態(tài)法測 , =3.50 mv =1.82 mv3采取逐差法求黃銅盤冷卻速率. t = 120 ST/s0306090120150180210

5、.2.082.001.931.851.791.721.661.61 .4橡膠板導熱系數參考值. 5與標準值的比較1.采用逐差法求散熱盤P在溫度為20時的冷卻速率t |2=20，其中t =120S.2. 計算橡膠的導熱系數，并與橡膠的導熱系數標準值0.26W/m.K比較，計算百分比誤差，并給出測量結果.思考題1、導熱系數的物理意義是什么？導熱系數是單位溫度梯度作用下物體內所產生的熱流密度，是反映材料導熱性能的重要參數之一，其值等于相距單位長度的兩平面的溫度相差為一個單位時，在單位時間內通過單位面積所傳遞的熱量，單位是瓦米-1開-1（Wm-1K-1）。2、實驗中采用什么方法來測量不良導體的導熱系數

6、？穩(wěn)態(tài)法（具體描述略）3、測要滿足哪些條件？在實驗中又如何保證？1）測 ，系統(tǒng)要處于穩(wěn)定態(tài)，即這兩個溫度在十分鐘內保持不變，并且>，（人為控制在）；2）測量散熱板在附近的冷卻速率。4、試述穩(wěn)態(tài)法測不良導體導熱系數的基本原理。通過當達到穩(wěn)態(tài)時待測樣品的傳熱速率和散熱盤向側面和下面的散熱速率相同的原理推導得出。5、討論本實驗誤差因素，并說明測量導熱系數可能偏小的原因。A、樣品表面老化，影響傳熱；B、加熱板，樣品，散熱板之間有縫隙，影響傳熱。C、熱電偶熱端與發(fā)熱盤和散熱盤接觸不良，應粘些硅油插入小孔底部，等等6、測冷卻速率時，為什么要在穩(wěn)態(tài)溫度附近選值。？A、當散熱板處在不同溫度時，它的散熱速

7、率不同，與本體溫度，環(huán)境溫度都有關。B、在實驗中，當系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時通過待測樣品的傳熱與散熱盤向側面和下面的散熱率相同，所以測冷卻速率要在穩(wěn)態(tài)溫度附近。7、本實驗的熱電偶測溫度為什么不用定標就能代入公式計算？能否不用數字電壓表而用其它電表儀器來測熱電偶電壓值，代入公式求導熱系數而不影響結果？舉例說明。在所測溫度范圍內，直流數字電壓表測得的溫差電動勢與待測溫度成線性關系，即那么，所以不用定標就可以代入公式?？梢圆捎门c電阻串聯的電流表（靈敏電流計）因為指導教師批閱意見：成績評定：預習（20分）操作及記錄（40分）數據處理（25分）結果與討論（5分）思考題（10分）報告整體印 象總分注： 1、報告內的項目或內容設置，可根據實際情況加以調整和補充。 六、數據記錄：組號： ；姓名 3. 記錄橡膠盤、黃銅盤的直徑、高度（DB、Hb、DC、HC），記錄相應結果 測量次數12345平均值所用測量儀器橡膠盤直徑DB( )