温度测量及热传导实验报告

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热导率的测定实验报告

热导率的测定实验报告

一、实验目的1. 了解热传导现象及其物理过程;2. 掌握稳态平板法测量不良导体的热传导系数;3. 理解傅里叶导热定律,并验证其正确性。

二、实验原理热传导是物体内部由于温度差异而引起的能量传递现象。

热导率(λ)是描述材料导热性能的物理量,其单位为W/(m·K)。

傅里叶导热定律指出,在稳态条件下,物体内部某一点的温度梯度与该点的热流密度成正比,即:Q = -kA(dT/dx)式中,Q为热流密度,k为导热系数,A为面积,dT/dx为温度梯度。

本实验采用稳态平板法测量不良导体的热传导系数。

将不良导体放置在两个等厚的良好导体之间,通过加热良好导体的一侧,使不良导体达到稳态温度分布。

通过测量不良导体两侧的温度差和加热良好导体所需的热量,可以计算出不良导体的热传导系数。

三、实验仪器与材料1. 稳态平板法热导率测量仪2. 不良导体样品(如木材、塑料等)3. 良好导体(如铜、铝等)4. 温度计5. 加热器6. 计时器7. 秒表8. 记录纸及笔四、实验步骤1. 将不良导体样品放置在两个等厚的良好导体之间,形成平板结构;2. 调整温度计,测量不良导体样品两侧的温度;3. 启动加热器,对良好导体的一侧进行加热;4. 观察不良导体样品两侧的温度变化,当温度稳定后,记录此时的时间t1;5. 记录加热器加热时间t2;6. 关闭加热器,等待不良导体样品两侧的温度恢复到室温;7. 再次调整温度计,测量不良导体样品两侧的温度;8. 重复步骤4至7,共进行5次实验;9. 计算不良导体样品两侧的平均温度差ΔT和加热时间t2的平均值。

五、实验数据与处理1. 记录实验数据,包括不良导体样品两侧的温度、加热时间等;2. 根据公式Q = -kA(dT/dx)计算不良导体的热传导系数k;3. 计算实验结果的平均值和标准差。

六、实验结果与分析1. 通过实验,得到不良导体的热传导系数k;2. 分析实验结果,判断实验误差来源,如温度计精度、加热器稳定性等;3. 对实验结果进行讨论,比较不同不良导体的热传导性能。

传热实验报告

传热实验报告

传热实验报告传热实验是热力学课程中的重要实验之一,通过传热实验可以对传热过程进行直观的观察和分析,了解传热规律与特性。

本次实验我们使用了传导、传 convection、辐射传热三种方式进行传热实验,并进行了实验数据的分析。

实验仪器:热导仪、试样、流体传热实验器、红外线辐射仪。

实验步骤:1. 传导传热实验:先将试样加热到恒定温度,用热导仪测量试样两侧的温度差,测量时间为10分钟,并记录测量结果。

2. 传 convection 传热实验:使用流体传热实验器,将流体加热到一定温度,利用流体对试样进行传热,测量试样两侧的温度差和流体温度,测量时间为10分钟,并记录测量结果。

3. 辐射传热实验:使用红外线辐射仪,对试样进行辐射传热实验,测量试样的辐射功率和温度差,测量时间为10分钟,并记录测量结果。

实验结果和分析:1. 传导传热实验:根据测量结果,我们可以得到试样的传导热流量。

传导热流量和温度差呈线性关系,即传导热流量与温度差成正比。

传导热流量与试样的导热性能有关,导热性能越好,传导热流量越大。

2. 传 convection 传热实验:传 convection 传热是流体对试样进行传热的过程。

根据测量结果,我们可以得到传 convection 传热的热流量。

传 convection 传热的热流量与流体温度差、试样的表面积和流体对流传热系数有关。

流体温度差越大、试样表面积越大、流体对流传热系数越大,传 convection 传热的热流量越大。

3. 辐射传热实验:辐射传热是通过辐射获得的热流量。

根据测量结果,我们可以得到试样的辐射功率。

辐射功率与试样的表面积、温度差和辐射系数有关。

试样表面积越大、温度差越大、辐射系数越大,辐射功率越大。

通过对实验结果的分析,我们可以得出传热实验中的一些结论:1. 传热方式不同,热流量和传热特性也不同。

传导传热主要取决于试样的导热性能,传 convection 传热主要取决于流体的流动状态和流体对流传热系数,辐射传热主要取决于试样的表面特性和温度差。

传热实验报告

传热实验报告

传热实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过测量不同材料的传热性能,探究热传导的基本规律,加深对传热学原理的理解。

二、实验原理。

传热是物体内部或不同物体之间由于温度差而发生的热量传递过程,其方式包括热传导、对流和辐射。

本实验主要关注热传导,即热量在固体内部的传递过程。

热传导的速率与材料的热导率、截面积和温度差有关。

热导率是材料本身的性质,不同材料具有不同的热导率。

三、实验材料和装置。

实验材料,铜棒、铝棒、铁棒。

实验装置,热传导实验装置、热导率测定仪。

四、实验步骤。

1. 将铜棒、铝棒、铁棒分别安装在热传导实验装置上,并接通电源,使其达到稳定状态。

2. 测量不同材料的初始温度,并记录下来。

3. 记录实验装置上的温度计读数,随时间的变化情况。

4. 根据实验数据,计算出不同材料的热传导率。

五、实验数据和结果分析。

通过实验数据的测量和计算,得出了不同材料的热传导率。

结果显示,铜棒的热传导率最高,铁棒次之,铝棒最低。

这与我们对材料热导率的认识是一致的。

铜具有较高的热导率,因此在工业和日常生活中得到广泛应用。

六、实验结论。

通过本次实验,我们深入了解了材料的热传导性能,并通过实验数据验证了热传导的基本规律。

不同材料的热传导率差异较大,这对于材料的选择和应用具有一定的指导意义。

七、实验总结。

本次实验通过测量不同材料的热传导率,加深了我们对传热学原理的理解。

同时,实验过程中我们也学会了使用热传导实验装置和热导率测定仪,提高了实验操作能力。

八、参考文献。

[1] 王振宇. 传热学[M]. 北京,高等教育出版社,2008.[2] 张明. 热力学与传热学[M]. 北京,清华大学出版社,2010.以上就是本次传热实验的实验报告,希望对大家有所帮助。

温度技术测量实验报告(3篇)

温度技术测量实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解温度测量的基本原理和方法;2. 掌握常用温度传感器的性能特点及适用范围;3. 学会使用温度传感器进行实际测量;4. 分析实验数据,提高对温度测量技术的理解。

二、实验仪器与材料1. 温度传感器:热电偶、热敏电阻、PT100等;2. 温度测量仪器:数字温度计、温度测试仪等;3. 实验装置:电加热炉、万用表、连接电缆等;4. 待测物体:不同材质、不同形状的物体。

三、实验原理1. 热电偶测温原理:利用两种不同金属导体的热电效应,即当两种导体在两端接触时,若两端温度不同,则会在回路中产生电动势。

通过测量电动势的大小,可以计算出温度。

2. 热敏电阻测温原理:热敏电阻的电阻值随温度变化而变化,根据电阻值的变化,可以计算出温度。

3. PT100测温原理:PT100是一种铂电阻温度传感器,其电阻值随温度变化而线性变化,通过测量电阻值,可以计算出温度。

四、实验步骤1. 实验一:热电偶测温实验(1)将热电偶插入电加热炉中,调整加热炉温度;(2)使用数字温度计测量热电偶冷端温度;(3)根据热电偶分度表,计算热电偶热端温度;(4)比较实验数据与实际温度,分析误差。

2. 实验二:热敏电阻测温实验(1)将热敏电阻插入电加热炉中,调整加热炉温度;(2)使用数字温度计测量热敏电阻温度;(3)根据热敏电阻温度-电阻关系曲线,计算热敏电阻温度;(4)比较实验数据与实际温度,分析误差。

3. 实验三:PT100测温实验(1)将PT100插入电加热炉中,调整加热炉温度;(2)使用数字温度计测量PT100温度;(3)根据PT100温度-电阻关系曲线,计算PT100温度;(4)比较实验数据与实际温度,分析误差。

五、实验结果与分析1. 实验一:热电偶测温实验实验结果显示,热电偶测温具有较高的准确性,误差在±0.5℃以内。

分析误差原因,可能包括热电偶冷端补偿不准确、热电偶分度表误差等。

2. 实验二:热敏电阻测温实验实验结果显示,热敏电阻测温具有较高的准确性,误差在±1℃以内。

传热实验实验报告数据处理

传热实验实验报告数据处理

传热实验实验报告数据处理传热是物理学中的一个重要分支,它研究的是物质内部或不同物质之间的热量传递规律。

在工程领域中,传热的研究对于提高能源利用效率、改善产品性能等方面都有着重要的意义。

因此,传热实验也成为了工程领域中不可或缺的一部分。

本文将以传热实验为例,介绍实验报告中的数据处理方法。

一、实验原理传热实验是通过测量物体在不同温度下的热传递情况,来研究物体的传热规律。

在实验中,我们通常会使用热传导仪器来测量物体的热传导系数。

热传导系数是指单位时间内,单位面积上的热量传递量与温度差之比。

在实验中,我们可以通过测量物体的温度变化来计算出热传导系数。

二、实验步骤1. 实验前准备在进行传热实验之前,我们需要准备好实验所需的仪器和材料。

通常情况下,我们会使用热传导仪器、温度计、电热丝等设备。

同时,我们还需要准备好实验所需的样品,例如金属棒、塑料棒等。

2. 实验操作在实验中,我们需要将样品放置在热传导仪器中,并将电热丝加热至一定温度。

然后,我们可以通过测量样品的温度变化来计算出热传导系数。

在实验过程中,我们需要注意保持实验环境的稳定,避免外界因素对实验结果的影响。

3. 数据处理在实验结束后,我们需要对实验数据进行处理。

通常情况下,我们会将实验数据绘制成图表,以便更直观地观察数据变化趋势。

同时,我们还需要对数据进行统计分析,例如计算平均值、标准差等指标,以便更准确地评估实验结果的可靠性。

三、数据处理方法1. 绘制图表在实验报告中,我们通常会将实验数据绘制成图表,以便更直观地观察数据变化趋势。

在绘制图表时,我们需要选择合适的图表类型,并设置好图表的坐标轴、标签等参数。

同时,我们还需要注意图表的美观性和易读性,以便更好地展示实验结果。

2. 计算平均值和标准差在实验报告中,我们通常会计算实验数据的平均值和标准差,以便更准确地评估实验结果的可靠性。

计算平均值和标准差的方法如下:平均值:将所有数据相加,再除以数据的个数。

对热传热实验报告(3篇)

对热传热实验报告(3篇)

第1篇实验名称:热传热实验实验日期:2021年10月20日实验地点:实验室实验人员:张三、李四、王五一、实验目的1. 理解热传导、对流和辐射三种热传递方式的基本原理;2. 掌握热传导、对流和辐射三种热传递方式的计算方法;3. 分析影响热传递效率的因素;4. 提高实验操作技能和数据分析能力。

二、实验原理1. 热传导:热传导是指热量在固体、液体和气体内部通过分子或原子的碰撞和振动而传递的过程。

其计算公式为:Q=K×A×ΔT/L,其中Q为热量,K为材料的热导率,A为传热面积,ΔT为温度差,L为传热距离。

2. 对流:对流是指流体(液体或气体)在温度差的作用下,通过流体的宏观运动而传递热量的过程。

其计算公式为:Q=ρ×V×Cp×ΔT,其中Q为热量,ρ为流体密度,V为流体体积,Cp为流体比热容,ΔT为温度差。

3. 辐射:辐射是指物体通过电磁波的形式向外传递热量的过程。

其计算公式为:Q=σ×A×(T^4-T0^4),其中Q为热量,σ为斯特藩-玻尔兹曼常数,A为辐射面积,T为物体温度,T0为环境温度。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:热传导实验装置、对流实验装置、辐射实验装置、温度计、计时器、量筒、秒表等;2. 实验材料:铜块、水、酒精、电热毯、加热器、电热丝、辐射板等。

四、实验步骤1. 热传导实验:(1)将铜块放入实验装置中,用温度计测量铜块表面的温度;(2)将电热毯包裹在铜块上,打开加热器,使铜块表面温度升高;(3)每隔一定时间,用温度计测量铜块表面的温度,记录数据;(4)根据实验数据,绘制温度-时间曲线,计算热传导速率。

2. 对流实验:(1)将水倒入量筒中,用温度计测量水的初始温度;(2)将加热器放入水中,加热水至一定温度;(3)每隔一定时间,用温度计测量水的温度,记录数据;(4)根据实验数据,绘制温度-时间曲线,计算对流速率。

3. 辐射实验:(1)将辐射板放置在实验装置中,用温度计测量辐射板表面的温度;(2)将加热器放入辐射板下方,加热辐射板;(3)每隔一定时间,用温度计测量辐射板表面的温度,记录数据;(4)根据实验数据,绘制温度-时间曲线,计算辐射速率。

热传导的实验方法与结果

热传导的实验方法与结果

热传导的实验方法与结果热传导是热量从一个物体向另一个物体传递的过程。

在科学研究中,了解热传导的实验方法和结果对于研究物体热特性、设计热传导相关设备以及开发热传导相关材料具有重要意义。

本文将介绍热传导的实验方法和结果。

一、实验方法1. 热传导实验装置搭建为了研究热传导现象,我们需要搭建一个适当的实验装置。

装置的基本部分包括:热源、传导介质和热电偶温度测量仪器。

2. 温度差测量在实验中,我们需要通过测量温度差来确定热传导速率。

为此,我们需要将热电偶连接到不同位置的物体上,以测量相应位置的温度。

3. 维持稳定的条件在进行实验时,保持环境温度稳定非常重要。

通过控制实验室的温度、湿度以及其他可能影响实验结果的因素,确保实验结果的可靠性和准确性。

4. 记录实验数据进行实验时,及时记录实验数据非常重要。

通过记录温度差、传导介质特性等数据,可以更好地分析实验结果。

二、实验结果1. 样本材料的热传导率实验中我们可以通过测量不同材料的热传导率来评估它们的热导性能。

将不同材料放置在实验装置中,通过测量温度差得出热传导率的结果。

2. 温度分布与传导路径通过实验我们可以观察到在不同条件下物体的温度分布情况,进一步了解热量的传导路径。

通过分析实验结果,我们可以得出物体热量传导的规律和特点。

3. 环境因素对热传导的影响实验中,我们可以通过改变环境因素(如温度、湿度等)来研究它们对热传导的影响。

通过对比不同环境条件下的实验结果,我们可以进一步理解热传导过程中环境因素的作用。

4. 不同材料的热传导特性不同材料的热传导特性不同,实验可以帮助我们评估和比较不同材料的热传导性能。

通过实验结果,我们可以了解到不同材料的热传导速率、热传导性质等特征。

5. 热传导实验的应用热传导实验结果可以应用于多个领域。

在工程设计中,了解热传导特性可以帮助我们设计更高效的热传导设备。

在材料科学中,通过研究不同材料的热传导性能,可以开发出具有优异热传导性能的新材料。

热传导实验报告

热传导实验报告

热传导实验报告实验名称:热传导实验报告实验目的:通过热传导实验,分析不同材质导热性能的差异,探讨热传导的基本原理,并掌握实验操作方法和数据处理技巧。

实验原理:1. 热传导定义:物质之间传导热量的现象。

2. 传导热量公式:根据傅立叶定律,导热量与温度梯度成正比,与物质导热系数和截面积成反比。

3. 热传导实验仪器:热传导仪、导热试样、电源等。

实验步骤:1. 准备工作:接通电源,开启热传导仪,待其温度稳定后进行下一步。

2. 实验前准备:准备好导热试样,保证其表面平整洁净。

3. 实验操作:将导热试样插入热传导仪中,保持试样两端连接稳固。

4. 数据记录:记录热传导仪中的温度变化,并根据实验设定的时间间隔进行记录。

5. 数据处理:根据实验记录的数据,计算导热试样的导热系数及其他相关参数。

实验结果与分析:1. 数据处理:根据实验记录的数据,绘制温度变化曲线图。

2. 导热性能分析:比较不同材质导热试样的导热系数、热传导速率等参数,探究不同材质的导热性能差异。

3. 实验误差分析:分析实验中可能存在的误差源,并讨论对实验结果的影响。

4. 结果解释与结论:总结不同材质导热性能的差异,并讨论可能的原因和应用价值。

实验注意事项:1. 操作仪器时需注意安全,避免触电或烫伤。

2. 导热试样插入热传导仪时,要确保连接紧密,防止热量丢失。

3. 实验过程中要记录数据准确无误,避免实验结果产生偏差。

实验总结:通过热传导实验,我们了解了热传导的基本原理和实验操作方法。

同时,也深入研究了不同材质导热性能的差异。

实验结果表明,不同材质导热试样的导热系数存在明显差异,这与材料的导热性质有关。

在日常生活和工程应用中,合理选择材料的导热性能可以提高能源利用效率和产品品质。

然而,实验中可能存在的误差需要我们进一步优化实验操作和数据处理方法,以提高实验结果的准确性和可靠性。

参考文献:1. 热传导实验指南,XXX,XXX出版社,20XX年。

2. 热力学与热传导,XXX,XXX出版社,20XX年。

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硅橡胶盘的稳态过程记录
测量次数
1
2
3
平均
T1(℃) T2(℃)
58.2
58.1
58.3
58.2
44.3
44.4
44.4
44.4
圆柱体金属铝棒的稳态过程记录
测量次数
1
2
3
平均
T1(℃)
58.8
58.9
58.9
58.2
T2(℃)
52.2
52.2
52.3
52.2
(5) 散热速率的测量:
在读得稳态时的 T1、T2 后,即可将 B 盘移去,而使发热铝盘 A 的底面与散热铜盘 C 直接
二、实验内容与数据处理
【实验原理】
图 1 为稳态平板法测量物体导热系数的原理示意。其中,A 为发热铝 盘,C 为散热铜盘,均由热的良导体制成。B 为待测样品盘。在测量时, 发热铝盘 A 首先将热量传递到待测物体样品盘 B,再传到散热铜盘 C。由
发热盘 A 热
流 样品盘 B
于 A、C 盘是用热的良导体制成,与待测样品盘 B 紧密接触,所以当热传
线与测试支架上的三个插座连接,两个铂电阻测温传感器导线接到测试支架的切换开关上的插座
中,通过切换开关可与仪器机箱前面板上左侧的“测温传感器”插座相联。
(2) 安装待测样品: 在测试支架上,首先放置散热圆铜盘 C,再在 C 的上面放置待测样品盘 B,然后再把带发热 器的圆铝盘 A 放在盘 B 上,再调节三个螺栓,使样品盘的上下两个表面与发热铝盘 A 和散热铜盘 C 密切接触。将两个铂电阻测温传感器分别插入发热铝盘 A(上盘)和散热铜盘 C(下盘)上的小
然冷却。观察它的温度 T 随时间 t 变化情况,并由此求出 C 盘在 T2 的冷却速率 C 的散热速率与其冷却速率的关系为:
。散热铜盘
(4) 式中,m 是散热铜盘的质量,c 是散热铜盘的比热。
特别注意:这样由式(4)求出的 是 C 盘的全部表面暴露于空气中的冷却速率,其散热的表
面积为
。然而,在观察测试样品的稳态传热时,C 盘的上表面是被样品覆盖着
的。根据物体的冷却速率与它的表面积成正比的原理,这部分面积在计算时应予以扣除。那么稳 态时 C 盘的散热速率的实际表达式应做如下修正:
(5) 将式(5)代入式(2),即可得到待测样品的导热系数:
【实验内容】
1. 散热铜盘 C 和待测样品 B 的直径、厚度和质量等参数的测量
(1) 用游标卡尺测量待测样品直径和厚度,各测 5 次。
孔中。
(3) 设置加热的上限温度: 接通电源,在“温度控制”仪表上设置加热的上限温度 60℃。 (4) 测量稳态温度:
打开加热开关,每隔 2 分钟测量和记录散热铜盘 C 的温度。当发热铝盘 A、散热铜盘 C 的温 度不再上升或变化趋缓时(该加热过程大约需要 35 分钟左右时间),说明系统己经达到或趋近稳 态。此后,每隔 5 分钟测量并记录 T1 和 T2 的值,直至 T1 和 T2 达到稳态。
9.842 0.990 3.000 7.000
9.840 0.982 3.002 7.000
9.840 0.980 3.002 7.000
9.838 0.976 2.996 7.000
2. 固体材料(硅橡胶盘和圆柱体金属铝棒)导热系数的测量
(1) 连接导线:
根据仪器机箱后部指示牌所指示内容(温度传感器、加热电源、风扇电源),用三根专用导
(2) 用游标卡尺测量散热铜盘 C 的直径和厚度,各测 5 次。
散热铜盘和硅橡胶盘的几何参数(散热铜盘 C 的质量 m = 654
测量次数
1
2
3
4
散热铜盘 C
dC(cm) hC(cm)
9.840 0.980
9.842 0.990
9.840 0.982
9.840 0.980
g) 5
9.838 0.976
安全可靠。整个加热圆筒可上下升降和左右转动,
发热铝盘 A 和散热铜盘 C 的侧面各有一小孔,
作为插入铂电阻温度传感器之用。散热铜盘 C
放在可以调节的三个螺栓(接触点隔热)上,可
使待测样品盘的上下两个表面与发热铝盘和散
热铜盘紧密接触,散热铜盘 C 下方有一个轴流 式风扇,在需要快速降温时用来强制散热。插在
测量次数 时间 t (s) 温度 T (℃)
1
2
3
4
5
30
60
90
120
150
66.6
66.5
66.4
66.3
66.3
【实验方法和技术】 实验仪器:
TC-3B 型导热系数测定仪,游标卡尺,环
氧盘,硅橡胶盘,圆柱体金属铝棒,塞尺等。
TC-3B 型导热系数测定仪如图 2 所示。该
仪器采用低于 36V 的隔离电压作为加热电源,
样品盘 B
dB(cm) hB(cm)
9.950 0.900
9.960 0.900
9.956 0.880
9.954 0.890
9.942 0.891
散热铜盘和圆柱体金属铝棒的几何参数
测量次数
1
2
3
4
5
散热铜盘 C 样品盘 B
dC(cm) hC(cm) dB(cm) hB(cm)
9.840 0.980 3.000 7.000
图 2 TC-3B 型稳态法固体导热系数测定仪
加热圆筒内的铂电阻温度传感器作为系统控温和上盘温度检测之用(出厂时已安装)。另两个铂
电阻温度传感器分别插入散热铜盘 C(下盘)或发热铝盘 A(上盘)的侧面小孔内。铂电阻的温
度传感器插入时,其表面要涂抹少量的硅脂,两个铂电阻温度传感器的接线端与切换开关相连,
温度测量及热传导
摘 要 : 某种物体的导热系数不仅与构成物体的物质种类密切相关,还与它的微观结构、温度、压 力、湿度及杂质含量相联系。在科学实验和工程设计中,往往需要了解所用物体的一些热物理性 质,而导热系数就是重要指标之一,可以通过实验的方法来精确测定。 关键词:温度 热传导 导热系数
一、引言
【实验背景】 热传导是热量传递的三种基本形式之一,是指物体的各部分之间在不发生相对宏观位移情况
散热盘 C
导达到稳定状态时,其温度可以代表 B 盘上、下表面的温度 T1、T2(T1 >
T2)。在待测样品盘 B 内,若热传导方向垂直于上、下表面,两表面彼此间相距为 hB,表面积均为
S。则当热传导达到稳定状态时,T1 和 T2 的值不变。根据傅里叶热传导定律,在 t 时间内通过 B 盘
的热量 Q 满足下述表达式:
三、实验小结
【体会或收获】 了解到通过实验的方法来精确测定导热系数度方法。
【实验建议】 等待系统达到稳态需要很多时间,要有足够的耐心。
四、参考文献
华中科技大学物理实验教学中心,实验 2: 温度测量及热传导,《大学物理实验(1)实验讲义》,P7, 2014-2015 年
可以从仪器的数字表上方便地读取上、下盘的温度值。仪器的数字计时装置,计时范围 166min,
Hale Waihona Puke 分辨率 0.1s,供实验计时用。仪器还设置了 PID 自动温度控制装置,控制精度 1℃,分辨率 0.1℃,
供实验时控制加热温度用。
【实验结果的分析和结论】 根据实验数据,计算散热铜盘 C 稳态时在 T2 附近的冷却速率。计算出样品材料的导热系数,求出 不确定度,并写出结果表达式。
(1)
式中, 为热流量; 即为该物质的导热系数(亦称作热导率)。 若将样品盘 B 做成圆盘,其半径为 R,由式(1)可以知道,单位时间内通过待测样品 B 任一圆
截面的热流量为:
(2) 当热传导达到稳定状态时,通过 B 盘上表面的热流量与由散热铜盘 C 向周围环境散热的速率 相等,即
(3)
这样,便可以通过 C 盘在稳定温度 T2 时的散热速率来求得热流量 。因此,在实际的实验测量 中,可以在读得稳态时的 T1 和 T2 后,便将 B 盘移去,而使发热铝盘 A 的底面与散热铜盘 C 直接 接触。当盘 C 的温度上升到高于稳态时值若干摄氏度后,再将发热铝盘 A 移开,让散热铜盘 C 自
说明:本实验中,求不确定度时,质量测量误差可忽略,只考虑冷却速率的误差。 冷却速率 Q/t=0.0025 度/秒

硅橡胶盘导热系数=0.03 圆柱体金属铝棒导热系数=5.5
得,
U(������1)= U(������2)= 【实验遇到的问题及解决的方法】
1. 集成温度传感器插入发热铝盘 A 和散热铜盘 C 侧面的小孔时应在温度传感器头部涂上导热 硅脂,并插到孔洞底部,避免因传感器接触不良,造成温度测量不准。
接触。当 C 盘的温度上升到高于稳态时的 T2 值若干摄氏度(例如 5℃左右)后,再将发热铝盘 A
移开,让散热铜盘 C 自然冷却。测量散热铜盘 C 的温度 T 随时间 t 的变化关系,每隔 30 秒记录
一次温度 T,直至温度到 T2 之下若干摄氏度为止。根据测量值可以计算出 C 盘散热速率 散热铜盘 C 的冷却速率测量(每隔 30 秒测一次)
下,由于温差引起的热量的传递过程。从微观机制上,热传导中的热量传递是依靠原子、分子围 绕平衡位置的振动,以及自由电子的迁移来实现的。金属中的热传导是以自由电子起支配作用, 而绝缘体和大部分半导体中,热传导则是以晶格振动起主导作用。
【实验目的】 1. 了解热传导现象的物理过程,深刻了解物体散热速率和传热速率的关系。 2. 学会用铂电阻型传感器进行温度测量和定标。 3. 学习和掌握利用稳态法测量材料导热系数的实验方法。 4. 分析利用稳态法测定良导体、空气和液体导热系数存在的缺点,提出实验改进方法。
2. 实验中,抽出被测样品时,应先旋松加热圆筒上端的固定螺钉。样品取出后,小心将加热 圆筒降下,使发热铝盘 A 与散热铜盘 C 紧密接触,重新拧紧固定螺钉。
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