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文檔簡介

導熱系數的測定大學物理實驗實驗原理1、熱傳導定律在t時間內經Ｓ傳遞的熱量為Q：實驗原理2、導熱系數導熱系數——表示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），導熱系數是反映材料的導熱性能的重要參數之一。稱為導熱系數3、穩態法測不良導體的導熱系數實驗裝置示意圖~220V~110V電熱板發熱盤橡膠盤散熱板ＱＱＱＫ電風扇散熱當傳入樣品的熱量等于散出的熱量時，樣品處于穩定導熱狀態。樣品內部的溫度不再隨著時間變化實驗原理樣品（橡膠盤）的傳熱速率為：1為樣品上表面的溫度，2為樣品下表面的溫度，hB為樣品的厚度，A為樣品的截面面積。樣品（橡膠盤）發熱盤散熱盤（黃銅盤）截面面積AhB樣品實驗原理穩態時:傳入的熱量等于散出的熱量

穩態時樣品上下表面的溫度分別為一定值10

和20即，樣品的傳熱速率等于散熱盤的散熱速率樣品實驗原理由上式可見，關鍵是求散熱盤的散熱速率移開樣品，讓散熱盤自然散熱冷卻，在溫度20附近，散熱盤的散熱速率可以表示為：實驗原理考慮散熱盤自由冷卻與穩態時的散熱面積不同，引入修正系數：于是，導熱系數為：實驗原理4、溫差熱電偶的工作原理兩種金屬接觸處由于溫度差而產生電動勢的現象稱為溫差電動勢，一般情況下，溫差電動勢近似與兩接觸端的溫度差成正比。檢流計0°C冰水加熱檢流計電壓值即為溫度示數杜瓦瓶里冰水混合物為冷端；發熱盤、散熱盤分別與冷端形成兩個溫差電偶。231記錄橡膠盤（樣品）、黃銅盤（散熱板）的直徑、厚度DB、hB、DC、hC,黃銅盤質量mC，由實驗室提供。測量散熱板（黃銅板）的冷卻速率，計算。實驗內容穩態法測橡膠盤上下表面的溫度10

和20構建熱傳遞的穩定狀態（1）調整好實驗裝置,各盤之間不能有間隙。（2）調整電熱板的供電方式,人為控制發熱盤的溫度在:

θ1=

3.50±0.03mV（3）每隔2分鐘觀察散熱盤的溫度θ2,記錄θ1，θ2；若在10分鐘內θ2基本保持不變則系統的熱傳導已達到穩定狀態。對最后10分鐘內的5次溫度分別求平均得θ10，θ20。測量散熱板（黃銅盤）的冷卻速率

（4）用鑷子抽出橡膠盤，使發熱盤A與散熱盤P直接接觸，通電使散熱板溫度比θ20高1mv時立即分離兩板，散熱盤開始自由冷卻，每隔30秒讀出散熱盤的溫度示值2，選擇θ20附近前后各四個數據填入記錄表，用逐差法進行處理。θ/mv2101801501209060300ｔ／Ｓ用逐差法求冷卻速率:數據記錄和處理記錄橡膠盤（樣品）和黃銅盤（散熱板）的直徑、厚度DB、hB、DC、hC,黃銅盤（散熱板）質量mC。采用逐差法求散熱板（黃銅板）在溫度為20時的冷卻速率，其中t=120s。記錄穩態時橡膠盤上下表面的溫度10

和201234計算橡膠板的導熱系數，并與標準值比較，計算出百分比誤差。操作要點1數字電壓表調零，注意熱電偶接線。實驗過程中散熱風扇保持開啟。2構建穩態環境，1

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