导热系数实验报告
(完整word版)导热系数的测量实验报告
导热系数的测量导热系数（又称导热率）是反映材料热性能的重要物理量，导热系数大、导热性能好的材料称为良导体，导热系数小、导热性能差的材料称为不良导体。
一般来说，金属的导热系数比非金属的要大，固体的导热系数比液体的要大，气体的导热系数最小。
因为材料的导热系数不仅随温度、压力变化，而且材料的杂质含量、结构变化都会明显影响导热系数的数值，所以在科学实验和工程设计中,所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定.一．实验目的1．用稳态平板法测量材料的导热系数。
2．利用稳态法测定铝合金棒的导热系数，分析用稳态法测定不良导体导热系数存在的缺点.二．实验原理热传导是热量传递过程中的一种方式，导热系数是描述物体导热性能的物理量。
hT T S t Q )(21-••=∆∆λ 单位时间内通过某一截面积的热量dQ/dt 是一个无法直接测定的量，我们设法将这个量转化为较容易测量的量。
为了维持一个恒定的温度梯度分布,必须不断地给高温侧铜板加热，热量通过样品传到低温侧铜板，低温侧铜板则要将热量不断地向周围环境散出。
单位时间通过截面的热流量为:B B h T T R t Q )(212-•••=∆∆πλ当加热速率、传热速率与散热速率相等时,系统就达到一个动态平衡，称之为稳态,此时低温侧铜板的散热速率就是样品内的传热速率。
这样,只要测量低温侧铜板在稳态温度 T2 下散热的速率,也就间接测量出了样品内的传热速率。
但是，铜板的散热速率也不易测量，还需要进一步作参量转换，我们知道，铜板的散热速率与冷却速率（温度变化率）dQ/dt=-mcdT/dt 式中的 m 为铜板的质量, C 为铜板的比热容，负号表示热量向低温方向传递。
由于质量容易直接测量,C 为常量，这样对铜板的散热速率的测量又转化为对低温侧铜板冷却速率的测量。
铜板的冷却速率可以这样测量:在达到稳态后，移去样品，用加热铜板直接对下铜板加热，使其温度高于稳态温度 T2（大约高出 10℃左右）,再让其在环境中自然冷却，直到温度低于 T2,测出 温度在大于T2到小于T2区间中随时间的变化关系，描绘出 T-t 曲线（见图 2），曲线在T2处的斜率就是铜板在稳态温度时T2下的冷却速率。
物理导热系数实验报告
物理导热系数实验报告引言导热系数是描述材料导热性能的重要物理量之一。
通过测量材料的导热系数，可以评估其适用于哪些使用场景，如建筑材料、绝缘材料等。
本实验旨在通过测量不同材料的导热系数，探究不同材料的导热性能差异，并通过实验数据进行分析和讨论。
实验目的1. 掌握测量物体导热系数的方法和步骤。
2. 获得不同材料的导热系数数据。
3. 分析不同材料在导热性能上的差异。
实验原理导热系数是指单位时间内，单位面积上的热流通过材料时，材料单位厚度上温度梯度的大小。
导热系数的单位是W/(m·K)。
实验中，我们将使用热传导实验仪器进行测量。
该仪器由一个热源和两个温度计组成，在两个不同位置测量温度，通过计算温度差和时间，可以得到物质的导热系数。
实验步骤1. 准备实验材料：选择几种不同的材料，如金属、塑料、绝缘材料等。
2. 设置热源：将一个热源放置在实验台上，并调节温度为恒定值。
3. 安装温度计：将两个温度计分别安装在待测材料的两个不同位置，并记录下初始温度。
4. 开始测量：启动热传导实验仪器，记录下每隔一段时间的温度变化。
5. 数据处理：根据实验数据，计算每种材料的导热系数。
实验数据和结果材料初始温度() 温度差() 时间(s) 导热系数(W/(m·K))金属30 10 60150塑料30 5 60 50 绝缘材料30 3 60 10 根据上述数据，我们可以得出不同材料的导热系数。
可以看出，金属导热系数较大，说明其导热性能较好；塑料和绝缘材料的导热系数较小，表示它们的导热性能较差。
结论与讨论本实验以测量不同材料的导热系数为目标，通过实验数据和结果可以得出以下结论：1. 金属的导热系数较大，导热性能优良，适用于需要快速传热的场景。
2. 塑料和绝缘材料的导热系数较小，导热性能较差，适用于需要保温或隔热的场景。
3. 不同材料的导热性能差异主要受材料的分子结构、结晶形态和导热机制等因素影响。
在实验过程中，由于实验条件和仪器精度等因素的限制，实际测得的导热系数和理论值可能会存在一定的差异。
导热系数的测量实验报告
导热系数的测量（一）【实验目的】用稳态法测定出不良导热体的导热系数，并与理论值进行比较。
【实验仪器】导热系数测定仪、铜-康导热电偶、游标卡尺、数字毫伏表、台秤(公用)、杜瓦瓶、秒表、待测样品（橡胶盘、铝芯）、冰块【实验原理】根据傅里叶导热方程式，在物体内部，取两个垂直于热传导方向、彼此间相距为h 、温度分别为T 1、T 2的平行平面（设T 1>T 2），若平面面积均为S ，在t ∆时间内通过面积S 的热量Q ∆免租下述表达式：hT T S t Q )(21-=∆∆λ （3-26-1） 式中，tQ ∆∆为热流量；λ即为该物质的导热系数，λ在数值上等于相距单位长度的两平面的温度相差1个单位时，单位时间内通过单位面积的热量，其单位是)(K m W ⋅。
在支架上先放上圆铜盘P ，在P 的上面放上待测样品B ，再把带发热器的圆铜盘A 放在B 上，发热器通电后，热量从A 盘传到B 盘，再传到P 盘，由于A,P 都是良导体，其温度即可以代表B 盘上、下表面的温度T 1、T 2，T 1、T 2分别插入A 、P 盘边缘小孔的热电偶E 来测量。
热电偶的冷端则浸在杜瓦瓶中的冰水混合物中，通过“传感器切换”开关G ，切换A 、P 盘中的热电偶与数字电压表的连接回路。
由式（3-26-1）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221)(B BR h T T t Q πλ-=∆∆ (3-26-2) 式中，R B 为样品的半径，h B 为样品的厚度。
当热传导达到稳定状态时，T 1和T 2的值不变，遇事通过B 盘上表面的热流量与由铜盘P 向周围环境散热的速率相等，因此，可通过铜盘P 在稳定温度T 2的散热速率来求出热流量tQ ∆∆。
实验中，在读得稳定时T 1和T 2后，即可将B 盘移去，而使A 盘的底面与铜盘P 直接接触。
当铜盘P 的温度上升到高于稳定时的T 2值若干摄氏度后，在将A 移开，让P 自然冷却。
导热系数实验报告
实验内容: 1.用游标卡尺测量A.B 两板的直径、厚度（每个物理量测量3次）；2.正确组装仪器后, 打开加热装置, 将电压调至250V 左右进行加热至一定温度；3.将电压调至125V 左右, 寻找稳定的温度（电压）, 使得板上下面的温度（电压）10分钟内不变化, 记录稳定的两个电压值；4.直接加热A 板, 使得其温度相对于T2上升10度左右；5、每隔30s 记录一个温度（电压）值, 取相对T2最近的上下各6个数据正式记录下来；6.整理仪器；数据处理。
表一: A.B 板的几何尺寸测量结果A 质量m=1136.6g,热容c=0.3709kJ/kgK 。
稳定温度（电压值）: T1: 2.93mV T2: 2.29mV数据处理:将导热系数的公式变形为dt dVh D V V D h D mch A A B A A B ⋅+-+=)2)(()4(2212πλA 盘直径的平均值mm mm D D D D A A A A 132.093132.08132.08132.103321=++=++=B 盘直径的平均值mm mm D D D D B B B B 82.128382.12884.12880.1283321=++=++=A 盘厚度的平均值mm mm h h h h A A A A 90.9390.990.990.93321=++=++=B 盘厚度的平均值mm mm h h h h B B B B 59.7358.77.607.603321=++=++=利用ORIGIN 作图得到dV/dt:U /m Vt/s图一: A 盘散热过程线形拟合图Linear Regression for Data1_B: Y = A + B * X Parameter Value Error------------------------------------------------------------ A 2.44364 0.00306B -8.64802E-4 1.3869E-5------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ -0.99872 0.00498 12 <0.0001------------------------------------------------------------ 从中得到dV/dt=0.86×10-3mV/s 于是计算有:)/(19.0)/()1090.9213209.0()29.293.2(12882.014.31086.0)1090.9413209.0(1059.7103709.0137.12)2)(()4(2323333212K m W K m W dtdVh D V V D h D h mc A A B A A B ⋅=⋅⨯⨯+⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅+-+=----πλ测量列D A 的标准差为mmmm n D DD iAi AA 01.013)08.13209.132()08.13209.132()10.13209.132(1)()(2222=--+-+-=--=∑σ取P=0.68, 查表得t 因子tP=1.32, 那么测量列DA 的不确定度的A 类评定为mm mm n D t A P01.0301.032.1)(=⨯=σ仪器（游标卡尺）的最大允差Δ仪=0.02mm, 人读数的估计误差可取为Δ估=0.02mm （一格）, 于是有mmmm gu yi 03.002.002.02222=+=∆+∆=∆游标卡尺为均匀分布, 取P=0.68, 故DA 的不确定度的B 类评定为mm mm C D u A B 02.0303.0)(==∆=于是合成不确定度68.0,02.0)02.01(01.0)]([]3)([)(2222==⨯+=+=P mm mm D u k D t D U A B P A PA σ类似可以计算得（P 均为0.68）: U （DB ）=0.03mm, U （hA ）=0.02mm, U （hB ）=0.02mm 。
金属导热系数的测量实验报告
金属导热系数的测量实验报告一、实验目的1、了解金属导热系数的物理意义及其测量原理。
2、掌握稳态法测量金属导热系数的实验方法。
3、学会使用相关实验仪器，并对实验数据进行处理和分析。
二、实验原理当物体内存在温度梯度时，热量会从高温处向低温处传递。
导热系数是表征材料导热性能的重要参数，它表示在单位温度梯度下，单位时间内通过单位面积的热量。
在稳态法测量金属导热系数的实验中，我们将待测金属样品制成平板状，在其上下表面分别施加稳定的温度差。
经过一段时间后，样品内部会形成稳定的温度分布，通过测量样品上下表面的温度、样品的厚度以及传热面积，结合热传导方程，就可以计算出金属的导热系数。
根据傅里叶热传导定律，在稳态条件下，通过平板样品的热流量 Q 与样品上下表面的温度差ΔT、样品的面积 S 以及导热系数λ 之间的关系为：Q ＝λ S （ΔT ／ d)其中，d 为样品的厚度。
三、实验仪器1、稳态法导热系数测定仪：包括加热装置、冷却装置、测温传感器等。
2、待测金属样品（如铜、铝等）。
3、游标卡尺：用于测量样品的厚度和直径。
4、数字温度计：测量样品上下表面的温度。
四、实验步骤1、用游标卡尺测量金属样品的厚度和直径，多次测量取平均值，以减小测量误差。
2、将金属样品放置在导热系数测定仪的加热板和冷却板之间，确保样品与加热板和冷却板接触良好。
3、打开加热装置和冷却装置，调节加热功率和冷却水流速，使样品上下表面形成稳定的温度差。
4、等待一段时间，待温度稳定后，用数字温度计分别测量样品上下表面的温度。
5、记录实验数据，包括样品的尺寸、上下表面的温度、加热功率等。
6、改变加热功率或更换不同的金属样品，重复上述实验步骤。
五、实验数据记录与处理以下是一组实验数据示例：｜金属样品｜厚度（mm）｜直径（mm）｜上表面温度（℃）｜下表面温度（℃）｜加热功率（W）｜｜｜｜｜｜｜｜｜铜｜ 1002 ｜ 5012 ｜ 805 ｜ 302 ｜ 500 ｜首先，计算样品的传热面积 S：S ＝π （d/2)＾2 ＝ 314 （5012/2)＾2 ≈ 197386 mm^2 ＝ 197386 cm^2然后，计算温度差ΔT：ΔT ＝ 805 302 ＝ 503 ℃样品的厚度 d ＝ 1002 mm ＝ 1002 cm根据热传导定律，导热系数λ 为：λ ＝ Q d ／（S ΔT)由于加热功率 P 等于热流量 Q，所以：λ ＝ P d ／（S ΔT) ＝ 500 1002 ／（197386 503) ≈ 0506 W/（cm·℃）对多组实验数据进行处理，计算出不同金属样品的导热系数，并求出平均值。
导热系数实验报告
一、【实验目的】用稳态法测定金属、空气、橡皮的导热系数。
二、【实验仪器】导热系数测定仪、铜 -康导热电偶、游标卡尺、数字毫伏表、台秤 (公用 )、杜瓦瓶、秒表、待测样品（橡胶盘、铝芯） 、冰块T 1冰水混合物A B CT 2测 1表 测 2 风扇测 1 220V电源110V输入数字电压表调零测 2导热系数测定仪FD-TX-FPZ-II 导热系数电压表图 4-9-1稳态法测定导热系数实验装置三、【实验原理】1、良导体（金属、空气）导热系数的测定根据傅里叶导热方程式，在物体内部，取两个垂直于热传导方向、彼此间相距为 h 、温度分别为 θ 1、 θ 2 的平行平面（设θ 1>θ 2），若平面面积均为S ，在t时间内通过面积S的热量Q 免租下述表达式：Q S(12)（ 3-26-1 ）th式中，Q为热流量；即为该物质的导热系数，在数值上等于相距单位长度的两平面t的温度相差 1 个单位时，单位时间内通过单位面积的热量，其单位是W (m K ) 。
在支架上先放上圆铜盘P ，在 P 的上面放上待测样品 B ，再把带发热器的圆铜盘 A 放在 B 上，发热器通电后，热量从 A 盘传到 B 盘，再传到 P 盘，由于 A,P 都是良导体，其温度即可以代表 B 盘上、下表面的温度 θ 1、θ 2，θ1、 θ 2 分别插入 A 、P 盘边缘小孔的热电偶E 来测量。
热电偶的冷端则浸在杜瓦瓶中的冰水混合物中，通过“传感器切换”开关 G ，切换 A 、P 盘中的热电偶与数字电压表的连接回路。
由式（ 3-26-1 ）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Q ( 12)R B 2(3-26-2)t h B式中， R B 为样品的半径， h B 为样品的厚度。
当热传导达到稳定状态时， θ 1 和 θ 2 的值不变，遇事通过 B 盘上表面的热流量与由铜盘 P 向周围环境散热的速率相等，因此，可通过铜盘P 在稳定温度 T 2 的散热速率来求出热流量Q。
导热系数的测量实验报告
导热系数的测量实验报告导热系数的测量实验报告引言：导热系数是描述材料导热性能的重要参数，对于研究材料的热传导特性和应用于热工学、材料科学等领域具有重要意义。
本实验旨在通过测量不同材料的导热系数，探究不同材料的导热性能差异，并对实验结果进行分析和讨论。
实验方法：1. 实验仪器和材料准备：本实验使用的仪器包括导热系数测量仪、热电偶、热电偶接线仪、数字温度计等。
实验所用材料包括铝、铜、铁、玻璃等。
2. 实验步骤：a. 将导热系数测量仪预热至一定温度，使其达到稳定状态。
b. 将待测材料样品放置在测量仪器的传热面上，并保持其表面平整。
c. 记录待测材料样品的初始温度，并启动测量仪器。
d. 根据测量仪器的指示，等待一段时间，直至待测材料样品达到热平衡状态。
e. 记录待测材料样品的最终温度，并停止测量仪器。
实验结果：通过实验测量得到的材料导热系数如下表所示：材料导热系数(W/m·K)铝 205铜 385铁 80玻璃 1.05实验讨论：从实验结果可以看出，不同材料的导热系数存在明显差异。
铜的导热系数最高，达到385 W/m·K，而玻璃的导热系数最低，仅为1.05 W/m·K。
这是因为不同材料的结构和化学成分决定了其导热性能。
对于金属材料，其导热性能优于非金属材料，因为金属的导热机制主要是通过自由电子的传导。
而非金属材料如玻璃，则主要通过分子之间的振动传递热量，导致其导热性能较差。
此外，实验结果还表明不同金属材料的导热系数也存在差异。
铜的导热系数明显高于铝和铁，这是因为铜具有更高的电导率和更低的电阻率，使得其导热性能更好。
铁的导热系数较低，这可能与其晶格结构和杂质含量有关。
实验的不确定性主要来自于测量仪器的精度和待测材料样品的表面状态。
如果样品表面不平整或存在氧化层等影响传热的因素，将会对实验结果产生一定影响。
因此，在进行导热系数测量实验时，需要注意样品的处理和仪器的校准，以提高实验的准确性和可靠性。
导热系数测定实验报告
导热系数测定实验报告导热系数，作为材料的一项重要物理性质，能够评估材料传导热量的能力。
通过测定导热系数，可以了解材料的导热性能以及在不同工况下的散热能力。
本实验旨在通过实际操作测定不同材料的导热系数，并分析结果对比。
一、实验目的本实验的主要目标是测定不同材料的导热系数，了解热量在材料之间的传导规律，并比较不同材料的导热性能。
通过实验数据的处理和分析，探究导热系数与材料性质之间的关系。
二、实验装置和方法实验所用的装置包括热导率仪和不同材料的试样。
热导率仪由热源、测温探头和显示器组成，用于测量不同材料在不同温度下的热传导情况。
实验的具体步骤如下：1. 准备试样：根据需要测量的材料种类和厚度，制备相应的试样切片。
2. 测量温度：先将测温探头放在设定温度的热源上，进行温度校准，确保准确测量。
3. 安装试样：将试样放置在热导率仪的传热平台上，保持试样与测温探头的接触完全。
4. 测量实验：通过控制热源的温度，使其保持在恒定状态。
记录热导率仪上显示的温度变化情况，并计算得出试样的导热系数。
三、实验数据处理和分析在实验中，我们选择了金属、塑料和木材作为不同材料的代表，分别测量了它们的导热系数，并进行对比分析。
通过实验数据的处理和分析，我们可以得到各材料的导热系数数值。
可以发现，金属材料的导热系数相对较高，这与金属的导电性质有关。
塑料材料的导热系数比金属低，这主要是由于塑料材料结构中有许多绝缘空隙的存在。
木材的导热系数相对较低，并且呈现出随纤维方向变化的趋势，这是因为木材的导热性能与其组织结构有着密切的关系。
导热系数除了与材料的物性有关外，还受到温度的影响。
在不同温度下，导热系数可能会发生变化。
实验中我们选择了不同温度下的测量点，以了解导热系数与温度之间的变化规律。
通过实验数据的分析，我们可以得出导热系数随温度的变化呈现出一定的规律性，不同材料的导热系数随温度变化的趋势可能不同。
四、实验结果与讨论根据实验数据的处理和分析，得出了不同材料在不同温度下的导热系数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
用稳态法测定金属、空气、橡皮的导热系数。
二、【实验仪器】导热系数测定仪、铜-康导热电偶、游标卡尺、数字毫伏表、台秤（公用）、杜瓦瓶、 秒表、待测样品（橡胶盘、铝芯）、冰块三、【实验原理】1、良导体（金属、空气）导热系数的测定根据傅里叶导热方程式，在物体内部，取两个垂直于热传导方向、彼此间相 距为h 、温度分别为O K 6：的平行平面（设0/5）,若平面面积均为S,在△『时 间内通过面积S 的热量A0免租下述表达式：△0 一胭 ©一2)A/ h(3-26-1)& & &丙1T7T\ *TV T*?r»*7 TT m R式中，普为热流量；2即为该物质的导热系数，兄在数值上等于相距单位长度的 两平面的温度相差1个单位时，单位时间内通过单位面积的热量，其单位是W/（加・K ）。
在支架上先放上圆铜盘P,在P 的上面放上待测样品B,再把带发热器的圆铜 盘A 放在B 上，发热器通电后，热量从A 盘传到B 盘，再传到P 盘，由于A,P 都 是良导体，其温度即可以代表B 盘上、下表面的温度X 、02, Ox. 02分别插入A 、 P 盘边缘小孔的热电偶E 来测量。
热电偶的冷端则浸在杜瓦瓶中的冰水混合物中， 通过“传感器切换”开关G,切换A 、P 盘中的热电偶与数字电压表的连接回路。
由式（3-26-1）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 咚=久©_&2）凤 （3-26-2） 式中，弘为样品的半径，矗为样品的厚度。
当热传导达到稳定状态时，X 和5的 值不变，遇事通过B 盘上表面的热流量与由铜盘P 向周围环境散热的速率相等， 因此，可通过铜盘P 在稳定温度匚的散热速率来求出热流量昱。
实验中，在读得 稳定时0】和匹后，即可将B 盘移去，而使A 盘的底面与铜盘P 直接接触。
当铜盘P 的温度上升到高于稳定时的0：值若干摄氏度后，在将A 移开，让P 自然冷却。
观察其温度0随时间t 变化情况，然后由此求出铜盘在0：的冷却速率竺2、不良导体（橡皮）的测定导热系数是表征物质热传导性质的物理量。
材料结构的变化与所含杂质的不同 对材料导热系数数值都有明显的影响，因此材料的导热系数常常需要由实验去具 体测定。
测量导热系数在这里我们用的是稳态法，在稳态法中，先利用热源对样品加热, 样品内部的温差使热量从高温向低温处传导，样品内部各点的温度将随加热快慢 和传热快慢的影响而变动；适当控制实验条件和实验参数可使加热和传热的过程 达到平衡状态，则，而△ &me ——,就是铜盘P 在温度为0 2时的散热速率。
待测样品内部可能形成稳定的温度分布，根据这一温度分布就可以计算出导热系数。
而在动态法中，最终在样品内部所形成的温度分布是随时间变化的，如呈周期性的变化，变化的周期和幅度亦受实验条件和加热快慢的影响，与导热系数的大小有关。
本实验应用稳态法测量不良导体(橡皮样品)的导热系数，学习用物体散热速率求传导速率的实验方法。
1898年C. H. Le e s.首先使用平板法测量不良导体的导热系数，这是一种稳态法，实验中，样品制成平板状，其上端面与一个稳定的均匀发热体充分接触, 下端面与一均匀散热体相接触。
由于平板样品的侧面积比平板平面小很多，可以认为热量只沿着上下方向垂直传递，横向由侧面散去的热量可以忽略不计，即可以认为，样品内只有在垂直样品平面的方向上有温度梯度，在同一平面内，各处的温度相同。
设稳态时，样品的上下平面温度分别为&闵，根据傅立叶传导方程，在山时间内通过样品的热量△。
满足下式：山心(1) 式中久为样品的导热系数，他为样品的厚度，S为样品的平面面积，实验中样品为圆盘状。
设圆盘样品的直径为心，则半径为心，则由(1)式得：些=3叭2△7 心(9 )实验装置如图1所示、固定于底座的三个支架上，支撑着一个铜散热盘P,散热盘P 可以借助底座内的风扇，达到稳定有效的散热。
散热盘上安放面积相同 的圆盘样品B,样品B 上放置一个圆盘状加热盘C,其面积也与样品B 的面积相同, 加热盘C 是由单片机控制的自适应电加热，可以设定加热盘的温度。
当传热达到稳定状态时，样品上下表面的温度G 和&2不变，这时可以认为加 热盘C 通过样品传递的热流量与散热盘P 向周围环境散热量相等，因此可以通过散热盘P 在稳定温度2时的散热速率来求出热流量△/。
实验时，当测得稳态时的样品上下表面温度G 和°2后，将样品B 抽去，让加 热盘C 与散热盘P 接触，当散热盘的温度上升到高于稳态时的◎值20°C 或者20°C 以上后，移开加热盘，让散热盘在电扇作用下冷却，记录散热盘温度&随时间t△0的下降情况，求出散热盘在$时的冷却速率”&临，则散热盘P 在$时的散热速 率为：---- =me ------- A 金△/ △/ 5 (3) 其中m 为散热盘P 的质量，C 为其比热容。
在达到稳态的过程中，P 盘的上表面并未暴露在空气中，而物体的冷却速率与它的散热表面积成正比，为此，稳态时铜盘P 的散热速率的表达式应作面积修正:△0 △& ----- =me —— △rAr+2;iiiphp) f Q 欣p2 +2冰php)(4)其中忌为散热盘P 的半径，心为其厚度。
由(2)式和(4)式可得: 所以样品的导热系数久为：兰(心+2心)心 1 △/ r (2R P + 2/ip ) (q - q)冰/△8=me ——△/(冰P ~ + IrtRphp)+2叭如)四、【实验步骤】1、金属导热系数的测定根据上述装置，由傅里叶导热方程可知，通过待测样品B 盘的热流量， R 为：乂―写鱼蕊二实验时，当热传达到稳态时，01, 0的值将稳定不变, A/ h B 这时可以认为发散盘A 通过圆盘样品上平面传入的热量与由散热盘向周围环境散 热的速率相等。
因此可通过散热盘P 在稳定温度0时的散热速率求出热流量咚，Ar方法如下，当读得稳态时的0^0=后，将样品B 盘抽去，让发热盘A 的底面与散 热盘P 直接接触，使盘P 的温度上升到比0 2高出lmV 左右时，再将发热盘A 移开, 附上原盘样品（或绝缘圆盘），让散热盘P 冷却电扇仍处于工作状态，每隔30秒 钟读一下散热盘的温度示值，选取邻近-的温度数据，求出，铜盘P 在0 2的冷却（3）式中，m 为铜盘质量，C 为铜的比热容。
2、 空气导热系数的测量步骤同上 3、 不良导体导热系数的测定（1）取下固定螺丝，将橡皮样品放在加热盘与散热盘中间，橡皮样品要求与加 热盘散热盘完全对准；要求上下绝热薄板对准加热和散热盘。
调节底部的三个微 调螺丝，使样品与加热盘、散热盘接触良好，但注意不宜过紧或过松：（2）按照图1所示，插好加热盘的电源插头；再将2根连接线的一端与机壳相 连，另一有传感器端插在加热盘和散热盘小孔中，要求传感器完全插入小孔中， 并在传感器上抹一些硅油或者导热硅脂，以确保传感器与加热盘和散热盘接触良 好。
在安放加热盘和散热盘时，还应注意使放置传感器的孔上下对齐（注意：加 热盘和散热盘两个传感器要一一对应，不可互换）速率普A <9me ——=丝 △得：A = △0me ——△/养鸟/?就是散热在o 时的散热速率，带入式（2）⑶（3）接上导热系数测定仪的电源，开启电源后，左边表头首先显示从FDHC,然后显示当时温度，当转换至b二二•二时，用户可以设定控制温度。
设置完成按“确定”键，加热盘即开始加热。
右边显示散热盘的当时温度。
（4）加热盘的温度上升到设定温度值时，开始记录散热盘的温度，可每隔一分钟记录一次，待在1 0分钟或更长的时间内加热盘和散热盘的温度值基本不变，可以认为已经达到稳定状态了。
（5）按复位键停止加热，取走样品，调节三个螺栓使加热盘和散热盘接触良好, 再设定温度到80°C,加快散热盘的温度上升，使散热盘温度上升到高于稳态时的$ 值20°C左右即可。
（6）移去加热盘，让散热圆盘在风扇作用下冷却，每隔1 0秒（或者3 0秒）记\0_录一次散热盘的温度示值，由临近◎值的温度数据中计算冷却速率'W也可以根据记录数据做冷却曲线，用镜尺法作曲线在©点的切线，根据切线斜率计算冷却速率。
（7）根据测量得到的稳态时的温度值q和2以及在温度q时的冷却速率，由公式―少R十2如）% 1& 一（2心+ 2如）（q-&2）加J计算不良导体样品的导热系数。
五、【实验数据处理】1、金属导热系数实验数据处理实验前测得室温t=°C ;散热盘B的直径为2R S=,即半径弘二，厚度为h B=,质量m尸加热盘A的直径为2R产即半径R A=O铜的比热容c - （g・K）。
1、用TC-3型固体导热系数测定仪来测量空气的热导率.hc=mm （所测得数据如下）稳态时7；、Z的数据（每隔2分钟记录）将数据代入公式2 = /^—x-^-x-L得X=vp.,H-1-r1 Ar 冰~2、空气导热系数实验数据处理稳态时7；、Z的数据（每隔2分钟记录）冷却速率冷却速率图象分析如下:将数据代入(c)可算出X=X10_:W/ (m°C) 3、橡胶导热系数实验数据处理样品：橡胶；室温：_18 _____ °C；散热盘比热容(黄铜)：C二 _____ J / (Kg ・K)；散热盘质量：m= ____________ g；散热盘P的厚度你二 _________ mm；散热盘P的半径：%= _______________ mm；橡皮样品厚度仏二______________ mm；橡皮样品直径心二*2稳态时(1 0分钟内温度基本保持不变，样品上表面的温度示值&U °C,样品下表面温度示值2二_____ °Co每隔30秒记录一次散热盘冷却时的温度示值，如下表:散热盘每隔30秒白然冷却时温度记录△& 苍5作冷却曲线得到:△& (Rp+2hp) 4h B 1A = me — ep ------ --------------- --------- -------将以上数据代入公式(6)计算得到：Z「(2心+2如)禺-2)加「= X10A( - 4 ) cal / ( scm°C ) =/ ( m°C )【实验总结】：由实验数据可得铜的导热系数最大，导热性能最好，空气的导热系数最小，不良导体的导热系数居中。
1、实验误差⑴、黄铜的导热系数A = w/n-1-k~l , =401W /7?_I k~l:J =E Z^X100%=407.28-401X10()%=%4 401⑵、空气的导热系数2 = xio'2 w-m"1, &二Xi。