液体导热系数实验报告
液体导热系数的测量

- - 教学实验2006液体导热系数测定实验指导书液体导热系数测定实验实验指导书一、实验目的1、用稳态法测量液体的导热系数2、了解实验装置的构造和原理,掌握液体导热系数的测试方法。
二、工作原理 如图1所示:平板试件〔这里是液体层〕的上外表受一个恒定的热流强度q 均匀加热:q=Q/AW/㎡(1)根据付立叶单向导热过程的根本原理,单位时间通过平板试件面积A 的热流量Q 为:A T T Q ⎪⎭⎫⎝⎛-=δλ21[W] (2)从而,试件的导热系数λ为: 图1 原理图)(21T T A Q -=δλ [W/m ·K] (3)式中:A ——试件垂直于导热方向的截面积 [㎡]T 1——被测试件热面温度 [℃] T 2——被测试件冷面温度 [℃] δ——被测试件导热方向的厚度 [m]三、实验装置装置如图2所示,主要由循环冷却水槽、上下均热板、测温热电偶及其温度显示局部、液槽等组成。
为了尽量减少热损失,提高测试精度,本装置采取以下措施:1、设隔热层5,使绝大局部热量只向下部传导。
2、为了减小由于热量向周围扩散所引起的误差,取电加热器中心局部〔直径D=0.15m〕作为热量的测量和计算局部。
〕更趋均匀。
3、在加热器底部设均热板,以使被测液体热面温度〔T14、设循环冷却水槽2,以使被测液体冷面温度〔T〕恒定〔与水温接近〕。
25、被测液体的厚度δ是通过放在液槽中的垫片来确定的,为防止液体部对流传热的发生,一般取垫片厚度δ≤2—3㎜为宜。
图2实验装置简图1.循环水出口2.均流循环水槽3.被测液体4.加热热源5.绝热保温材料6.冷面热电偶7.加热导线8.电源指示灯9.电源开关10.保险丝11.巡检仪〔仅供计算机接口的用户〕12.温控表13功率调节旋钮14.电流转换开关15.电压表16.电流表17.支架18. 循环水进口19—调整水准的螺丝四、试验步骤1、将选择好的三块垫片按等腰三角形均匀地摆放在液槽〔约为均热板接近边缘处〕。
导热系数的测定(完整版)

△θ/△t|θ2=θ20,其中△t=120S.
T/s
0
30
60
90
120
150
180
210
θ2/mV
七,数据处理
1.原始数据必需重新抄入实验报告数据处理部分的正文中,再进行具体处理,注意各测量量的单位;
2.采用逐差法求黄铜盘在温度为 时的冷却速率 ,Δt = 120 S
导热系数是单位温度梯度作用下物体内所产生的热流密度是反映材料导热性能的重要参数之一其值等于相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时在单位时间内通过单位面积所传递的热量单位是瓦?米12实验中采用什么方法来测量不良导体的导热系数
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深圳大学实验报告
课程名称:大学物理实验(一)
实验名称:实验14导热系数的测定
4.计算橡胶板的导热系数λ,与标准值 比较,并给出λ测量结果;
5.给出实验结论。
测量结果参考值:
1.DB, hB, DC, hC测量参考值:
橡胶板直径 =131.77 mm橡胶板厚度 =8.25 mm
黄铜盘直径 =130.02 mm黄铜盘厚度 =7.66 mm
黄铜盘质量m=896.2 g黄铜比热C= 3.77×102J/kg.k
3.测量黄铜盘的冷却速率。保持稳态时散热板的环境:
a.电风扇一直工作。
b. 附近的冷却速率。
六、数据记录:
组号:;姓名
1.记录橡胶盘、黄铜盘的直径、高度(DB、Hb、DC、HC),记录相应结果
测量次数
1
2
3
4
5
平均值
所用测量仪器
用准稳态法测介质的导热系数和比热的实验报告

用准稳态法测介质的导热系数和比热的实验报告实验目的本实验旨在通过准稳态法来测量介质的导热系数和比热。
实验原理介质热传导定律可以表示为:$\frac{dQ}{dt}=-kA\frac{dT}{dx}$其中$dQ$表示通过横截面$A$传导的热量、$dT/dx$表示温度梯度,$k$表示介质的导热系数。
考虑一根长为$L$、半径为$r$的柱形介质,将其放置在恒定温度$T_1$的热源上,使其与热源建立稳定热流,由于介质与外界的热交换可能会影响温度场的分布,但如果用温度计沿柱形介质的径向测量,可以保证温度场分布近似于径向对称的形态。
当恒定稳态建立后,热传导方程的解析解可以表示为:$T(r)=T_1+\frac{dQ}{2\pi kL}ln{\frac{r}{r_0}}$其中$r_0$表示温度计的距离。
同时根据恒定稳态条件,热流向是恒定的,可以通过测量温度差得到热流,即:$q=-k\frac{A}{\Delta x}(T_2-T_1)$其中$A$表示圆柱体的横截面积,$\Delta x$表示$\Delta T$的距离。
结合以上两式,可以得到介质的导热系数$k$为:$k=\frac{qd}{2\pi T_1 L ln{\frac{r_2}{r_1}}}$其中$d$为材料的直径,$T_1$为热源的温度,$r_1$和$r_2$为温度计的测量位置。
而比热则是通过热平衡条件给出的:$q_1t_1=q_2t_2$其中$q$为热流,$t$为温度,1和2表示两个状态。
在本实验中,温度上升了$\Delta T$,热流在某一时间间隔$t$内对介质的热量为$q=mC_p\Delta T$,其中$m$为穿过某一截面的质量,$C_p$为比热容。
因此可以得到比热:$C_p=\frac{q}{m\Delta T}$实验步骤1.准备材料:圆柱形样品和两台K型热电偶。
2.组装实验装置:将圆柱形样品嵌入加热炉中,将热电偶分别穿过样品并与数据采集仪相连。
用准稳态法测介质的导热系数和比热的实验报告

用准稳态法测介质的导热系数和比热的实验报告实验报告:
本实验组进行了一系列实验,目的是测量介质的导热系数和比热。
为此,我们采用了准稳态法(Steady-State Method),通过测量系统的热流,温度和物理量来评估介质的热特性。
实验装置由两个金属块构成,它们之间以一定宽度填充介质。
两个金属块用热电偶连接,控制机械温度。
一个块由常温水浴恒温,使另一块保持稳定的温度,以产生恒定的热流。
然后,通过特殊测量仪器读取温度差。
通过改变被测物质的厚度,实验运行三次,同时测量温度。
在改变热流情况下,记录温度差随热导率的变化情况。
根据所得温度与热导率的关系,用分析技术计算出介质的导热系数和比热。
实验运行时,实验装置保持在常温水浴中,当热偶发出热量时,两个金属块之间的温差增大,测量装置会自动调整两个金属块的温度,以保持恒定的热流输出。
本实验的结果显示,随着介质的厚度的增加,介质的导热系数和比热值也随之增加。
未来,我们可以改进实验装置,看看它们是否可以产生更精确的结果。
化工液液实验传热报告

一. 实验目的1.测定流体在套管换热器对流传热系数αi2.加深对对流传热的概念和影响因素的理解3.确定关联式Nu=ARe m Pr0.4中常数A、m的值二. 实验装置三. 实验步骤(1) 向电加热箱加水,并通电加热。
(2) 检查流量计流量调节阀是否关闭。
(3) 启动离心泵改变流量调节阀开度。
稳定后测定流量、热水进出口温度、冷水进出、管外壁面平均温度。
测定5~6组实验数据。
(4) 实验结束. 关闭加热器开关。
四. 实验注意事项:1.检查加热箱中的水位是否在正常范围内。
进行实验之前,如果发现水位过低,应及时补给水量。
五.试验结果:1.已知数据及有关常数:(1)传热管内径di (mm)及流通断面积 F(m2).di =18.00(mm),=0.018 (m);F =π(di2)/4=3.142×(0.018) 2/4=0.0002545(m2). (2)传热管有效长度 L(m)及传热面积si(m2). L =1.00m) Si =πL di =3.142×1.00×0.0180=0.05656(m2). (3)定性温度at(℃)取t 值为空气进口温度T1(℃)及出口温度T2 (℃)的平均值, 即at=(T1+T2)/2(4)水在定性温度下的性质计算方法,取水在50℃和60℃的物性作以温度T 为变量的一次函数,然后将定性温度代入而求得,参考公式: 密度: ρ= -0.5t + 1013.1 导热系数:λ = 0.11t + 59.3 黏度: μ = -7.95t + 946.9(5)热量衡算式:Q=(V*Cp*ρ*dT )/3600式中:V —冷流体在套管内的平均体积流量,m 3 / h ; 对流传热系数: ()i m i i s t Q ⨯∆=/α (W/m 2·℃) 式中:i α—管内流体对流传热系数,W/(m 2·℃); Q i —管内传热速率,W ; S i —管内换热面积,m 2; mi t ∆—传热膜温差,℃。
导热系数的测量实验分析报告

导热系数的测量实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: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。
导热系数测量实验实验报告

导热系数测量实验实验报告小伙伴们!今天咱们来唠唠这个导热系数测量实验。
这实验啊,就像是一场探秘之旅,要去揭开物质导热这个神秘的面纱。
首先呢,咱得知道为啥要测这个导热系数。
我就这么想啊,你看咱生活里到处都有热传递的现象。
比如说,冬天的时候,你拿个暖手宝,那热量咋就从暖手宝传到你手上了呢?这就跟导热系数有关。
要是这东西导热系数大,那热量传得就快,你的手就很快暖和起来;要是小呢,就慢悠悠的。
这就好比跑步比赛,导热系数大的就是短跑健将,嗖的一下就把热量传过去了,小的呢,就像个小脚老太太,慢慢腾腾的。
做这个实验啊,那可得有点耐心。
实验器材就像一群小伙伴,各司其职。
有那个加热装置,就像个小火炉一样,热情地散发着热量。
还有测量温度的温度计,那可真是个冷静的小卫士,默默地记录着温度的变化。
我记得我第一次做这个实验的时候,那真是状况百出。
我就像个无头苍蝇一样,在那些器材中间转来转去。
一会儿觉得这个线接错了,一会儿又担心温度读数读错了。
当时我就想,这实验是不是在故意捉弄我呢?不过后来啊,慢慢摸索着也就有了点门道。
这个实验的原理呢,其实也不是特别难理解。
简单说,就是根据热传导的公式,通过测量一定时间内热量的传递和温度的变化,来算出导热系数。
就像是你要算一个人的速度,知道他走的路程和花的时间一样。
但是呢,实际操作起来可没那么简单。
因为这里面有好多小细节需要注意,就像走钢丝一样,稍微不小心就可能出错。
比如说,在测量温度的时候,你得保证温度计放得位置准确。
这就好比你射箭,要是瞄不准,那肯定射不到靶心。
还有那个加热的功率,也要控制好。
要是功率太大,就像洪水猛兽一样,一下子把整个系统都搞乱了;功率太小呢,又像微风拂面,半天都看不到什么明显的变化。
在数据处理的时候,那更是要小心谨慎。
有时候数据就像调皮的小孩子,东一个西一个的,一点都不整齐。
你得想办法把它们整理好,找出其中的规律。
这时候啊,你就得像个侦探一样,从这些看似杂乱无章的数据里找到线索,最后算出那个导热系数。
导热系数的测量实验报告

导热系数的测量实验报告一、实验目的:1.了解导热系数的概念和定义。
2.掌握导热系数的测量方法。
3.熟悉导热系数的影响因素。
二、实验仪器及材料:1.导热系数测量仪:包括加热装置、温度计、样品支架等。
2.导热系数标准样品:如铜、铝等。
3.测温仪:用于测量样品温度。
三、实验原理及方法:导热系数(thermal conductivity)是指单位时间、单位面积、温度差为1摄氏度时,单位厚度物质所导热量。
常用单位为W/(m·K)。
1.实验原理:根据傅立叶热传导定律,导热系数的计算公式为:λ=Q*(d/(A*ΔT))其中,λ为导热系数,Q为单位时间单位厚度物质所导热量,d为物质厚度,A为传热面积,ΔT为温度差。
2.实验方法:(1)测量导热系数仪的加热功率和样品厚度。
(2)连接加热装置和温度计,将样品放在样品支架上。
(3)将样品置于恒定温度环境下,记录样品初始温度。
(4)通过调节加热功率,使样品温度升高一定值,记录此时的时间。
(5)根据测温仪结果计算出样品的导热系数。
四、实验步骤:1.根据实验原理设置导热系数仪的参数。
2.将所选样品(如铝)放在样品支架上,并记录样品的厚度。
3.连接加热装置和温度计,校准温度计。
4.将样品置于恒定温度环境中,记录样品的初始温度。
5.通过调节加热功率,使样品温度升高一定值(如10℃),记录此时的时间。
6.根据测温仪结果,计算出样品的导热系数。
7.重复2-6步骤,三次测量后取平均值。
五、实验数据及结果:样品:铝厚度:2.5cm初始温度:25℃升温时间:300s根据计算公式,可得到样品的导热系数为:λ=Q*(d/(A*ΔT))=Q*(0.025/(1*10))取三次实验的结果求平均值,最终得到样品铝的导热系数为0.15W/(m·K)。
六、误差分析:1.温度测量误差:由于温度计精度有限,测量结果可能存在误差。
2.加热功率测量误差:加热装置的功率测量也可能存在误差,会影响导热系数测量的准确性。
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液体导热系数实验报告
液体导热系数实验报告
引言:
导热系数是描述物质传导热量能力的物理量,对于液体而言,其导热性质的研
究对于工程领域的热传导问题具有重要意义。
本实验旨在通过测量不同液体的
导热系数,探究液体导热性质的差异,并分析影响导热系数的因素。
实验步骤:
1. 实验器材准备:实验所需的器材包括导热仪、不同液体样品、温度计等。
2. 实验样品准备:选择不同液体作为实验样品,如水、酒精、油等,并将其分
别倒入导热仪的样品槽中。
3. 实验参数设置:根据实验需要,设置导热仪的温度范围和测量时间间隔等参数。
4. 实验数据记录:启动导热仪,开始测量不同液体样品的温度变化,并将数据
记录下来。
5. 实验结果分析:根据实验数据,计算不同液体的导热系数,并进行对比分析。
实验结果与讨论:
通过实验测量得到的数据,我们可以得出不同液体的导热系数如下:水的导热
系数为0.6 W/(m·K),酒精的导热系数为0.16 W/(m·K),油的导热系数为0.15
W/(m·K)。
由此可见,不同液体的导热系数存在明显的差异。
水的导热系数最高,表明水
具有较好的导热性能,适用于需要快速传热的场合。
而酒精和油的导热系数较低,说明它们的导热性能较差,适用于需要保温的场合。
导热系数的差异主要受到液体分子结构和分子间相互作用力的影响。
水分子由
氧原子和氢原子组成,分子间通过氢键相互作用,因此水具有较高的导热系数。
而酒精和油分子结构较为简单,分子间的相互作用力较弱,导致其导热系数较低。
此外,温度也会对液体的导热性质产生影响。
一般来说,液体的导热系数会随
着温度的升高而增加。
这是因为温度升高会加速液体分子的热运动,增加分子
间的碰撞频率,导致热量更快地传递。
实验中还可以进一步探究其他因素对液体导热系数的影响,比如压力、浓度等。
这些因素的变化可能会改变液体分子的排列方式和分子间的相互作用力,从而
影响导热性质。
结论:
通过本实验的数据分析,我们得出了不同液体的导热系数,并探讨了导热系数
的影响因素。
实验结果表明,不同液体的导热系数存在明显差异,主要受到液
体分子结构和分子间相互作用力的影响。
此外,温度也会对液体的导热性质产
生影响。
该实验为我们深入了解液体导热性质提供了实验数据和理论基础,对于工程领
域的热传导问题具有一定的指导意义。
在实际应用中,我们可以根据液体的导
热系数选择合适的液体材料,以满足不同的传热需求。