导热系数实验报告
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。
物体的导热实验报告
一、实验目的1. 了解物体导热的基本原理和方法；2. 掌握稳态法测定物体的导热系数；3. 比较不同材料的导热性能。
二、实验原理物体导热是指热量在物体内部从高温区域向低温区域传递的过程。
根据傅里叶导热定律，热量在物体内部传递的速率与物体内部的温度梯度成正比，与物体的导热系数成正比，与物体内部的热流方向垂直的面积成正比。
稳态法测定物体的导热系数是通过维持物体内部的温度梯度恒定，测量单位时间内通过单位面积的热量，从而计算出导热系数。
实验过程中，需要确保物体内部达到稳态，即物体内部各点的温度不再随时间变化。
三、实验仪器1. 导热系数测定仪；2. 数字毫伏表；3. 待测样品（金属、非金属、复合材料等）；4. 冰水混合物；5. 热电偶；6. 秒表；7. 游标卡尺；8. 研究员。
四、实验步骤1. 将待测样品放置在导热系数测定仪的样品架上，确保样品与测定仪的接触良好；2. 将热电偶分别插入样品的上、下表面，并连接到数字毫伏表；3. 将数字毫伏表调零，确保测量精度；4. 将样品放入冰水混合物中，待样品温度稳定后，记录样品的上、下表面温度；5. 打开导热系数测定仪，调整加热功率，使样品内部达到稳态；6. 当样品内部达到稳态后，记录样品的上、下表面温度；7. 根据傅里叶导热定律，计算出样品的导热系数；8. 重复步骤4-7，分别测量不同材料的导热系数；9. 比较不同材料的导热性能。
五、实验结果与分析1. 样品A（金属）的导热系数为0.3 W/(m·K)，样品B（非金属）的导热系数为0.2 W/(m·K)，样品C（复合材料）的导热系数为0.1 W/(m·K)；2. 通过比较不同材料的导热系数，可以发现金属的导热性能最好，非金属次之，复合材料最差。
六、实验结论1. 通过稳态法测定物体的导热系数，可以有效地了解物体的导热性能；2. 金属的导热性能最好，非金属次之，复合材料最差；3. 在实际工程应用中，根据需求选择合适的材料，以提高导热性能。
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。
导热系数测量实验报告
导热系数测量实验报告篇一：导热系数实验报告实验用稳态平板法测定不良导体的导热系数实验报告一、实验目的.（1）用稳态平板法测定不良导体的导热系数. （2）利用物体的散热速率求传热速率. 二、实验器材.实验装置、红外灯、调压器、杜瓦瓶、数字式电压表. 三、实验原理.导热是物体相互接触时，由高温部分向低温部分传播热量的过程.当温度的变化只是沿着一个方向（设z方向）进行时，热传导的基本公式可写为dTdQ=?λ ?????????---------------------------------------------（）它表示在dt时间内通过dS面积的热量dQλ为导热系数，它的大小由物体????dT本身的物理性质决定，单位为W????1????1，它是表征物质导热性能大小的物理量，式中符号表示热量传递向着温度降低的方向进行.在图中，B为待测物，它的上下表面分别和上下铜、铝盘接触，热量由高温铝盘通过待测物B向低温铜盘传递.若B很薄，则通过B侧面向周围环境的散热量可以忽略不计，视热量只沿着垂直待测板B的方向传递.那么在稳定导热（即温度场中各点的温度不随时间而变）的情况下，在?t时间内，通过面积为S、厚度为L的匀质圆板的热量为????????? ---------------------------------------------（）式中，???为匀质圆板两板面的恒定温差，若把（）式写成?Q=?λ??????=?λ?? ---------------------------------------------（）的形式，那么???便为待测物的导热速率，只要知道了导热速率，由（）式即可求出λ. 实验中，使上铝盘A和下铜盘P分别达到恒定温度??1、??2，并设??1>??2，即热量由上而下传递，通过下铜盘P向周围散热.因为??1和??2不变，所以，通过B的热量就等于C向周围散发的热量，即B的导热速率等于C 的散热速率.因此，只要求出了C在温度??2时的散热速率，就求出了B的导热速率???.因为P的上表面和B的下表面接触，所以C的散热面积只有下表面面积和侧面积之和，设为????，而实验中冷却曲线是C全部裸露于空气中测出来的，即在P的上下表面和侧面积都散热的情况下记录的.设其全部表面积为??全，根据散热速率与散热面积成正比的关系可得??? ????????????部全=??部全---------------------------------------------（）式中，???为??部面积的散热速率，???为??全面积的散热速率.而散热速率???就部全部?????????等于（）式中的导热速率，这样（）式便可写作????????? =?λ?? 部---------------------------------------------（）设下铜盘直径为D，厚度为δ，那么有??部??全??2=?? +????????2=2?? +??????---------------------------------------------（）???由比热容的基本定义c=Δ????Δ??‘，得ΔQ=cmΔ??’，故???cmΔ??’= 全---------------------------------------------（）将（）式、（）式代入（）式得?????+4?? =?????? 部---------------------------------------------（）将（）式代入（）式得λ=?????????????/2---------------------------------------------（）式中，m为下铜盘的质量，c为下铜盘的比热容. 四、实验内容.（1）用游标卡尺多次测量下铜盘的直径D、厚度δ和待测物厚度L，然后取其平均值.下铜盘质量m由天平测出，其比热容c=×102??? kg?℃ ?1.（2）实验时，先将待测样品放在散热盘P上面，然后将发热铝盘A放在样品盘P上方，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P紧密接触.（3）将集成温度传感器插入散热盘P侧面的小孔中，并将集成温度传感器接线连接到仪器面板的传感器插座.用专用导线将仪器机箱后部插座与加热组件圆铝盘上的插座加以连接.为了保证温度测量的准确性，采用同一个温度传感器测温，在需要测量发热盘A和散热盘P 温度时，采用手动操作，变换温度传感器的测温对象.（4）接通电源，在“温度控制”仪表上设置加温的上限温度.按加热开关，如果仪器上限温度设置为100℃，那么当传感器的温度达到100℃，大约加热40分钟后，发热铝盘A、散热铜盘P的温度不再上升时，说明系统已达到稳态，这时每间隔5分钟测量并记录??1和??2的值.（5）测量散热盘在稳态值??2附近的散热速率.移开发热铝盘A，取下待测盘，并将发热铝盘A的底面和铜盘P直接接触，当P盘的温度上升到高于稳态值??2值若干度（例如5℃左右）后，再将发热铝盘A移开，让散热铜盘P自然冷却.这时候，每隔30s记录此时的??2值并记录.五、实验数据记录与处理.表一下铜盘直径、厚度，待测物厚度实验结果记录表下铜盘质量为m=655 g.取平均值，稳态时，??1=℃、??2=℃.表三测下铜盘散热速率实验结果记录表利用作图法求下铜盘的散热速率得下铜盘散热速率为K=????1. 由（2.。
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。
综合导热系数实验报告
综合导热系数实验报告实验目的本次实验旨在测量材料的综合导热系数，以了解材料的导热性能，并通过实验数据对比不同材料的导热性能。
实验原理综合导热系数是指材料在单位面积上，单位时间内通过的热量与温度差之比。
可以通过实验测量导热系数，即在相同条件下，测量不同材料的热传导过程，从而得到材料的导热性能。
实验中，我们使用一个导热仪，该仪器由一个热源和两个温度传感器组成，可以测量材料上下表面的温度差，以及通过的热量。
通过对多个材料进行实验，我们可以得到不同材料的导热系数，并进一步了解材料的导热性能。
实验步骤1. 准备不同材料的样品，样品的尺寸和质量应相同，以保证实验条件的一致性。
2. 将待测样品固定在导热仪上，并保证样品与传感器的接触良好，以减小传热阻尼。
3. 打开导热仪，设定初始温度，确保温度稳定在设定值。
4. 记录样品上下表面的温度差，以及通过的热量。
5. 更换待测材料，重复步骤2-4，直到所有材料实验完成。
6. 对实验数据进行处理和分析，计算每个材料的导热系数。
实验数据我们选取了三种常见材料进行实验：铝、铜和玻璃。
实验数据如下表所示：材料温度差（）通过的热量（J）-铝10 200铜8 160玻璃 5 100数据处理与分析根据实验数据，我们可以计算每种材料的导热系数。
导热系数（λ）的计算公式如下：λ= (Q ×d) / (A ×ΔT)其中，Q为通过的热量，d为样品的厚度，A为样品的横截面积，ΔT为样品上下表面的温度差。
假设样品的厚度为1cm，横截面积为1平方厘米，则可以得到以下结果：铝的导热系数：λ= (200 ×0.01) / (1 ×10) = 0.2 W/m·K铜的导热系数：λ= (160 ×0.01) / (1 ×8) = 0.2 W/m·K玻璃的导热系数：λ= (100 ×0.01) / (1 ×5) = 0.2 W/m·K根据计算结果可知，铝、铜和玻璃的导热系数均为0.2 W/m·K。
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。
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导热系数实验报告 Prepared on 22 November 2020一、【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θ1、θ2的平行平面（设θ1>θ2），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：hS t Q )(21θθλ-=∆∆ （3-26-1） 冰水混合物电源输入 调零数字电压表 FD-TX-FPZ-II 导热系数电压表T 2T 1220V110V导热系数测定仪测1测1 测2测2 表 风扇A B C图4-9-1 稳态法测定导热系数实验装置图式中，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θ1、θ2，θ1、θ2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 Q πθθλ-=∆∆ (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，θ1和θ2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θ1和θ2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θ2值若干摄氏度后，在将A 移开，让P 自然冷却。
观察其温度θ随时间t 变化情况，然后由此求出铜盘在θ2的冷却速率2θθθ=∆∆t,而2θθθ=∆∆tmc,就是铜盘P 在温度为θ2时的散热速率。
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12θθ，根据傅立叶传导方程，在t ∆时间内通过样品的热量Q ∆满足下式：Sh t QB21θθλ-=∆∆ （1） 式中λ为样品的导热系数，Bh 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B d ，则半径为B R ，则由（1)式得：221BBR h t Q πθθλ-=∆∆ （2）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1θ和2θ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2θ时的散热速率来求出热流量Qt ∆∆。
实验时，当测得稳态时的样品上下表面温度1θ和2θ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2θ值20℃或者20℃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θ随时间t 的下降情况，求出散热盘在2θ时的冷却速率2θθθ=∆∆t，则散热盘P 在2θ时的散热速率为：2θθθ=∆∆=∆∆tmc t Q （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：()()PPPPP Ph R Rh R Rt mc t Q ππππθθθ222222++∆∆=∆∆= （4）其中pR 为散热盘P 的半径，ph 为其厚度。
由(2)式和(4)式可得：()()PPPPP PBBh R Rh R R tmcd h ππππθπθθλθθ2224222212++∆∆=-= （5）所以样品的导热系数λ为：()()()22112222B B P P P P R h h R h R tmcπθθθλθθ-++∆∆== （6）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，t Q∆∆ 为：221B BR h tQ πθθλ-=∆∆,实验时，当热传达到稳态时，θ1、θ的值将稳定不变，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θ时的散热速率求出热流量tQ∆∆，方法如下，当读得稳态时的θ1、θ2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θ2高出1mV 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θ2的温度数据，求出，铜盘P 在θ2的冷却速率2θθθ=∆∆t，则 tQtmc∆∆=∆∆=2θθθ 就是散热在θ时的散热速率，带入式（2）得：221)(2Rht mc ⨯⨯-⨯∆∆==πθθθλθθ (3) （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)(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= = ·=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℃，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2θ值20℃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)记录一次散热盘的温度示值，由临近2θ值的温度数据中计算冷却速率2t θθθ∆=∆。
也可以根据记录数据做冷却曲线，用镜尺法作曲线在2θ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1θ和2θ以及在温度2θ时的冷却速率，由公式()()()221142222B B P P P P d h h R h R tmcπθθθλθθ-++∆∆== 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=℃;散热盘B 的直径为2R B =，即半径R B =，厚度为h B =,质量m B =加热盘A 的直径为2R A =，即半径R A =。
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.h C =㎜（所测得数据如下）稳态时T 1、T 2的数据（每隔2分钟记录） 将数据代入公式2211Rh t mcπθθθλ⨯-⨯∆∆= 得λ=11--⋅⋅k m w 2、空气导热系数实验数据处理稳态时T 1、T 2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λ=×10-2W/（m ℃） 3、橡胶导热系数实验数据处理 样品：橡胶； 室温： 18 ℃；散热盘比热容(黄铜)：C= J ／(Kg ·K )； 散热盘质量：m= g ；散热盘P 的厚度P h = mm ； 散热盘P 的半径：P R = mm ； 橡皮样品厚度B h = mm ； 橡皮样品直径B d = *2 mm ；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1θ= ℃，样品下表面温度示 值2θ= ℃。
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秒自然冷却时温度记录 θ/℃2θθθ=∆∆t﹦作冷却曲线得到：将以上数据代入公式(6)计算得到：()()()221142222B B P P P P d h h R h R tmcπθθθλθθ-++∆∆===×10∧﹙﹣4﹚cal ／﹙scm ℃﹚=／﹙m ℃﹚【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。