1314-非良导体导热系数的测量
实验项目名称 非良导体导热系数的测量
实验项目类型 验证性
时 间 2011年9月27日
实验目的：
（1）了解热传导现象的物理过程；
（2）学习用热交换法测量良导体的导热系数。
实验仪器：
FT-RZT-I 数字智能化热学综合实验平台。1、热导率测量的实验装置如图1所示
2、FT-RZT-I 数字智能化热学综合实验平台面板如图2所示
实验原理：
1882年法国科学家傅立叶（J.Fourier）建立了热传导理论，目前各种测量导热系数的
方法都是建立在傅立叶热传导定律的基础之上。测量的方法可以分为两大类：稳态法和瞬
态法，本实验采用的是稳态平板法测量不良导体的导热系数。
当物体内部有温度梯度存在时，就有热量从高温处传递到低温处，这种现象被称为热
调
mV ℃ t X0.1℃ ℃ ℃ V
A
FT-RZT-I 数字智能化热学综合实验平台
I Ⅱ
B
C区 D区 A区
控温测温电缆→
←加热圆盘C
←待测材料B
←散热铝盘A
控温测温电缆→
←加热圆盘C
←待测材料B
←散热铝盘A
图1
图2
传导。傅立叶指出，在dt时间内通过dS面积的热量dQ，正比于物体内的温度梯度，其比
例系数是导热系数，即：
dSdxdTdtdQ
（1）
式中dtdQ为传热速率，dxdT是与面积dS相垂直的方向上的温度梯度，“－”号表示热量由
高温区域传向低温区域，λ是导热系数，表示物体导热能力的大小，在SI中λ的单位是
W·m-1·K-1。对于各向异性材料，各个方向的导热系数是不同的（常用张量来表示）。
如图4所示，设样品为一平板，则维持上下平面有稳定的T1和T2（侧面近似绝热），
即稳态时通过样品的传热速率为
BBShTTdtdQ21 （2）
式中hB为样品厚度，SB=πR2B为样品上表面的面积，（T1-T2）为上、下平面的温度差，λ为
导热系数。
在实验中，要降低侧面散热的影响，就要减小h。因为待测平板上下平面的温度T1和
T2是用加热圆盘C的底部和散热铝盘A的温度来代表，所以就必须保证样品与圆盘C的底
部和铝盘A的上表面密切接触。
实验时，在稳定导热的条件下（T1和T2值恒定不变），可以认为通过待测样品B盘的
传热速率与铝盘A向周围环境散热的速率相等。因此可以通过A盘在稳定温度T2附近的散
热速率dtdT，求出样品的传热速率dtdQ加。
在读取稳态时的T1和T2之后，拿走样品B，让A盘直接与加热盘C底部的下表面接触，
加热铝盘A，使A盘温度上升到比T2高5℃，再移去加热盘C，让铝盘A通过外表面直接
向环境散热（自然冷却），每隔一分钟测一次温度AT，直到AT比2T低5℃，然后以时间为
横坐标，以AT为纵坐标，作A的冷却曲线如图5所示，过曲线上的点（t2，T2）作切线，
则此切线的斜率就是A在2T时的自然冷却速率babattTTdtdT。
dt
dQ
T2
T1 S
0
图4
T(
℃)
ta t2
T
T
T
T(
图5
对于铝盘A，在稳态传热时，其散热的外表面积为AAAhRR22，移去加热盘C后，
A盘的散热外表面积为)(2222AAAAAAhRRhRR，考虑到物体的散热速率与它
的散热面积成比例，所以有
dtdQhRhRdtdQhRRhRRdtdQAAAAAAAAAA加加.222.)(2)2(
（3）
式中AR和Ah分别为A盘的半径和厚度。
根据热容的定义，对温度均匀的物体，有
dtdTmcdtdQ加 （4）
对应铝盘A，就有铝铝加cmdtdQdtdT，铝m和铝c分别为A盘的质量和比热容，将此
式代入（3）中，有
dtdThRhRcmdtdQAAAA.)(22
铝铝
（5）
比较式（5）和（2），便得出导热系数和公式：
dtdThRTTRhRhcmAABAAB.))((2)2(212
铝铝
（6）
铝m、Bh、BR、Ah、1T和2T都可以由实验测量出准确值，铝
c
为已知常数，
).(904CKgJc
铝
，因此，只要求出dtdT，就可求出导热系数。
实验步骤：
（1）建立稳恒态
① 如图2所示，安装好实验装置，连接好电缆线，打开电源开关和加热开关，温度
指示选择换档开关旋至“设定温度”档，调节“设定温度粗选”钮，选择设定C盘加热为
所需的温度在60℃～80℃之间任一值。
② 将“温度指示选择转换开关”指向“散热盘温度” 档，观察A盘的温度变
化，若A盘的温度每三分钟的变化小于或等于0.1℃，则可认为达到稳恒态，记下此时A
盘和C盘的温度T2和T1。
（2）测A盘在T2时的自然冷却速度
在读取稳态时的T1和T2之后，拿走样品B，让A盘直接与加热盘C底部的下表面接触，
加热铝盘A，使A盘温度上升到比T2高约5℃，再移去加热盘C，关闭加热开关，将“温
度指示选择转换开关”拨向“散热盘温度” 档，让铝盘A通过外表面直接向环境散热（自
然冷却），每隔一分钟记下相应的温度值，直到A盘温度比T2低5℃。用描点法作出A的
冷却曲线，求出A盘在T2附近的冷却速率dtdT。
（3）用游标卡尺分别测出待测板B的厚度Bh，以及A的直径AR2和厚度Ah，每个量需
各测量4次取其算术平均值。
（4）根据式（6）求出B盘的导热系数。（铝m在A盘侧面已标出）
数据记录与处理：
1、稳恒态时A盘的温度T2= ；C盘的温度T1=
2、A盘散热时温度变化情况：
时间t：（分钟） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 „„
温度T：（℃） „„
3、用描点法作出T—t曲线，可求得T2处的切线斜率
_____
dt
dT
（℃·min-1）= （℃·s-1）
4、几何量的测量：
1 2 3 4
平均值
B
h
（mm）
A
R2
（mm）
A
h
（mm）
5、求出胶木圆盘B的导热系数
_______))((2)2(212
dt
dT
hRTTR
hRhcm
AAB
AAB
铝铝
（11WmK）
批 阅
物理量
次数
不良导体导热系数的测定实验报告-不良导体实验报告
. 精品 非金属固体材料导热系数的测量 2004/04 用热线法测量不良导体导热系数是一种广泛使用的方法，国家对此制定了标准——“非金属固体材料导热系数的测定——热线法”（GB/T 10297-1998）。基本原理如图1所示，在匀质均温的物体内部放置一电阻丝，即热线，对其以恒定功率加热时，热线及其附近试样的温度将随时间变化。根据时间与温度的变化关系，可以确定该试样的导热系数。[1]
[原理简述] 由热传导理论[2]可知，恒定功率的热线对匀质物体进行热传导时，可以用一维柱坐标系的
热传导方程对物体的温度场进行描述：rrrt1122 （1） 边界条件为： 00r
(t=0，r≥0)，0r(t>0，r=)，
const.π0rrq
(t>0，r=0)[3] （2）
根据热传导方程和边界条件得到解为：tt
eqttrrtdπ404
2
（3）
其中各物理量含义为，t：热线的加热时间，单位为s；r：距热线的距离，单位为m；q：热线单位长度的加热功率，单位为W/m；tr：加热时间t，距离热线距离r处的温升，单位为K；
α：试样的热扩散率，单位为m2/s；λ：试样的导热系数，单位为W/（m·K），对于非金属固
体材料，该系数一般小于2 W/（m·K）。
假设tr42→0，即r→0或αt→∞，利用Euler公式，忽略展开后二次项以后的各项。如果在不同时间t1、t2，测的同一点r处的温升为1tr、2tr，则：12lnπ412ttqttrr （4） 根据（4）可以得到试样的导热系数
12121212lnπL4lnπ4ttttrrrrttIUttq
[4] （5）
（5）式中，I、U分别热线的通电电流（单位为A）和电压（单位为V），L为有效加热长度（单位为m）。因此，当等时间间隔测量试样的温升时，ln(t2/t1)和12ttrr呈线性关系，据此计算试样的导热系数。 [实验设计]
不良导体导热系数的测定
况。
由于热电偶冷端的温度为0℃，当温度θ变化范 围不太大时，其温差电动势ε与待测温度θ存在线性关 系，即有,所以可用测得的温差电动势ε代替温度θ。 将测得的数据作ε～t图，图中曲线在ε2处的斜率为， 求得铜盘A在θ2时的冷却速率为。
Q mc d (RA2 2RAhA )
t
dt 2(RA2 RAhA )
不良导体导热系数的测定
【预习要点】 了解导热系数的两种测量方法，即稳态法和动态
法。本实验采用稳态法测定不良导体的导热系数。
【实验目的】 1、学会用稳态平板法测定不良导体的导热系数 2、学习用作图法求散热速率。
【仪器用具】 导热系数测定仪、热电偶2副、直流数字电压表、
游标卡尺、天平、停表等。
【实验原理】 由傅里叶热传导方程可知，对于半径为RB、厚度
【思考题】 1、改变样品形状，采取一些措施，能否利用本
实验装置测量良导体的导热系数？为什么？
（2）
பைடு நூலகம்
由于物体的冷却速率与它的表面积成正比，则 稳态时，铜盘A的散热速率为
mc d (RA 2hA )
hB
（3）
dt 2(RA hA ) (1 2 )RB 2
式中ε1、ε2匙对应于温度θ1、θ2的电压表读数。
【实验内容】 导热系数测定仪主要由加热装置和散热铜盘组
成。待测样品应放在加热装置底盘和散热铜盘之间， 并紧密接触。当系统的加热功率等于散热功率时， 系统的温度分布将趋于稳定。利用稳态法测量样品 的导热系数就是在温度场的分布不随时间变化时， 测量样品上下表面的温度。这两个温度可用与样品 紧密接触的上下铜盘的温度代替。
为hB的圆盘样品，在单位时间内通过待测样品B任一 圆戒面的热流量为
δQ δt
不良导体导热系数的测定_3
不良导体导热系数的测定一、实验中，测量导热系数的公式为：)()(2)2(21εεπελ-++=B B A A A A R h h R h R dt d c m式中21,εε 是稳态时对应于加热铜盘C ，散热铜盘A 的温度分别为 21,θθ的电压表的读数。
dtd ε：铜盘A 在温度为2θ时的散热速率 m : 铜盘A 的质量 已知 g m 00.896=c ：铜的比热已知 11385--⋅⋅=C Kg J cA R ：铜盘A 的半径已知cm R A 00.132= A h ：铜盘A 的厚度已知 cm h A 754.0= B h ：待测样品B 的厚度 已知 cm h B 800.0= B R ：待测样品B 的半径已知cm R B 00.132=二、实验步骤：1. 小心地将橡胶塞从杜瓦瓶里拔出，将它（连同两根玻璃管）斜靠在基座，如图（1）所示。
将杜瓦瓶装上适量的水和冰块，小心地把橡胶塞连同两根玻璃管塞入瓶中。
（1）2.将铜盘A放在三脚支架上并使之不与周围的三个金属柱接触。
然后，在铜盘A 上放上待测的橡胶盘B，如图（2）。
3.将红外加热装置连同加热铜盘C压在待测的橡胶盘B上。
把热电偶的热端分别插入铜盘C和铜盘A；将红外加热炉的防护罩罩好，如图（3）。
4.将电压表接好，并调零。
把拨动开关拨到上方，电源开关拨到220V，关风扇。
此时，电压表显示的是铜盘C 的温度。
如图（4）。
（2）（3）（4）铜盘A橡胶盘B 三脚支架热电偶热端5. 10分钟后，电源开关拨到110V ，开风扇。
此后，每隔2分钟记录一次上下铜盘的温度，直到连续的三次记录中，上盘的温度不变，同时下盘的温度也不变。
这时系统达到了稳态,将稳态时的温度值记为s s 21,εε 表格1：6. 关电源，关风扇，停止加热。
移去橡胶盘， 使铜盘C 直接接触铜盘A ，拨动开关拨到下方， 电源开关拨到220V 进行加热。
此时，电压表显 示的是铜盘A 的温度。
7. 铜盘A 的温度比稳态时的温度增加1mV ，停止加热。
不良导体的导热系数
【数据表格及数据处理 】
实验数据记录（铜的比热c=0.09097cal· g-1· C-1，比重8.9g/cm3） 散热盘P：质量m= （g） 半径 Rp= (cm)
1 Dp (cm) hp (cm)
2
3
4
5
橡胶盘：半径Rb= (cm)
1
2
3
4
5
DB(cm) hB(cm)
稳态时T1、T2的值（转换见附录1的分度表）T1=
【实验仪器】
不良导体导热系数测定仪 温度计（0~100℃，精确到0.1℃） 铜-康铜热电偶 天平、砝码 秒表
铜-康铜热电偶
ห้องสมุดไป่ตู้
数字电压表
不良导体导热系数测定仪
图3
热电偶
【实验原理】
根据傅立叶导热方程式，在物体内部，取两 个垂直与热传导方向、彼此间相距为L、温 度分别为T1、T2的平行平面(设T1>T2)，若平 面面积均为S，在t时间内通过面积S的热 量Q满足下述表达式： Q T1 T2 S Q t h （1） 式中 t 为热流量， 即为该物的热导率 （又称作导热系数）， 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 m 1 K 1 。
实验中，在读得稳定时的T1和T2 后，即可将B盘移去，而使盘A 的底面与铜盘P直接接触。当盘 P的温度上升到高于稳定时的T 值若干摄氏度后，再将圆盘A移 开，让铜盘P自然冷却。观察其 温度T随时间t变化情况，然后由 此求出铜盘在T2的冷却速率
Q T T T T2 , 而mc T T2 t t t
t
二、金属导热系数的测量 1．将圆柱体金属铝棒（厂家提供）置于发 热圆盘与散热圆盘之间。 2．当发热盘与散热盘达到稳定的温度分布 后，T1、T2值为金属样品上下两个面的温度 此时散热盘P的温度为T3。因此测量P盘的 Q 冷却速度为： t T T3 Q h 1 mc T T 1 由此得到导热系数为 t T1 T2 mR 2 测T3值时可在T1、T2达到稳定时，将插在发 热圆盘与散热圆盘中的热电偶取出，分别插 入金属圆柱体上的上下两孔中进行测量。
实验9不良导体导热系数的测定
实验九 不良导体导热系数的测量导热系数(热导率)是反映材料热性能的物理量，导热是热交换三种（导热、对流和辐射）基本形式之一，是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各个研究领域的课题之一，要认识导热的本质和特征，需了解粒子物理而目前对导热机理的理解大多数来自固体物理的实验。
材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构，热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及自由电子的迁移，在金属中电子流起支配作用，在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。
因此，材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类密切相关，而且与它的微观结构、温度、压力及杂质含量相联系。
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测定。
（粗略的估计，可从热学参数手册或教科书的数据和图表中查寻）1882年法国科学家J•傅里叶奠定了热传导理论，目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律基础之上，从测量方法来说，可分为两大类：稳态法和动态法，本实验采用的是稳态平板法测量材料的导热系数。
【实验目的】1．了解热传导现象的物理过程2．学习用稳态平板法测量材料的导热系数 3．学习用作图法求冷却速率4．掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法 【实验仪器】YBF-3导热系数测试仪、冰点补偿装置、测试样品（硬铝、硅橡胶、胶木板）、塞尺等 【实验原理】为了测定材料的导热系数，首先从热导率的定义和它的物理意义入手。
热传导定律指出：如果热量是沿着z 方向传导，那么在z 轴上任一位置0z 处取一个垂直截面积ds ，以dT dz 表示在z 处的温度梯度，以dQ dt表示在该处的传热速率（单位时间内通过截面积ds 的热量），那么传导定律可表示成： 0()z dTdQ ds dt dz λ=-⋅ （9-1） 式中的负号表示热量从高温区向低温区传导（即热传导的方向与温度梯度的方向相反）。
（9-1）式中比例系数λ即为导热系数，可见热导率的物理意义：在温度梯度为一个单位的情况下，单位时间内垂直通过单位面积截面的热量。
非良导体导热系数的测定实验的改进
非良导体导热系数的测定实验的改进发布时间：2023-07-21T07:26:45.258Z 来源：《科技潮》2023年14期作者：袁淑立杨景东[导读] 非良导体导热系数的测量是大学物理热学部分一个非常重要的实验。
青岛农业大学山东青岛 266109摘要：非良导体导热系数的测量是大学物理热学部分一个非常重要的实验。
目前该实验的实验装置还存在一些不足，实验数据处理方面也存在计算过程繁琐，费时，误差大等问题。
本文针对实验装置的缺陷进行分析，并提出了相应的改进方案。
在实验数据处理方面，采用Origin来进行数据分析，不仅省时还大大提高了数据的精度。
关键词：非良导体；导热系数；实验装置中图分类号：O 4-33 文献标志码：A物质的导热系数是表征物体导热能力大小的物理量。
它是评价该物质传导热量能力的指标，在工程热物理、材料科学、固体物理及能源等方面都有重要应用。
通常情况下，材料的导热系数一般是通过实验的方法来测定。
非良导体导热系数的测定实验是大学物理实验中热学部分的一个基础性实验[1]。
但是由于该实验的实验原理不完善导致操作过程中存在很多不合理的地方。
而且实验数据处理十分繁琐，导致实验误差较大，实验结果精度不高。
针对这些问题人们曾提出了很多的改进方案[2-5]。
本文从实验装置、数据处理两个方面对非良导体热导率的测定实验进行改进。
提出相对合理的解决方案，提高该实验的教学效果。
1实验原理1882年法国科学家傅立叶建立了热传导理论，目前各种测量导热系数的原理都是以傅立叶热传导理论为基础。
导热系数的方法可以分为两大类：稳态法和瞬态法。
稳态法是经典的导热系数测定方法，至今仍受到广泛应用。
其原理是利用稳定传热过程中，传热速率等于散热速率的平衡状态，根据傅立叶一维稳态热传导模型，由通过待测样品的热流密度、两侧温差和厚度，计算得到导热系数。
稳态法属于比较传统和基础的方法。
本文所讨论的就是利用稳态平板发测量非良导体的导热系数。
《不良导体导热系数的测定》实验课件文字稿(精)
《不良导体导热系数的测定》实验课件文字稿一、实验目的1.感知热传导现象的物理过程。
2.学习用稳态法测量不良导体的导热系数。
3.学习测量冷却速率的方法4.学习用温差电偶测量温度的原理和方法。
二、实验仪器和用具导热系数测定仪（FD —TC —II ）、橡皮圆板（待测样品）、温差电偶（2对）、保温杯、数字式电压表（FPZ —II ）、9Q 连接线、电子秒表、游标卡尺、电子天平、冰块。
三、实验原理 1、傅里叶热传导方程导热系数（热导率）是反映材料导热性能的物理量。
测定材料的导热系数在设计和制造加热器、散热器、传热管道、冰箱、节能房屋等工程技术及很多科学实验中都有非常重要的应用。
如图（一）所示。
设一粗细均匀的圆柱体横截面积为S ，高为h 。
经加热后，上端温度为1T ，下端温度为2T ，12T T >，热量从上端流向下端。
若加热一段时间后，内部各个截面处的温度达到恒定，此时虽然各个截面的温度不等，但相同的时间内流过各截面的热量必然相等（设侧面无热量散失），这时热传递达到动态平衡，整个导体呈热稳定状态。
法国数学家，物理学家傅里叶给出了此状态下的热传递方程12T T QS t hλ-∆=∆ （1） Q ∆是t ∆时间内流过导体截面的热量，Qt∆∆叫传热速率。
比例系数λ就是材料的导热系数（热导率），单位是()wm K瓦米开。
在此式中，S 、h 和1T 、2T 容易测得，关键是如何测得传热速率Qt∆∆。
2、用稳态法间接测量传热速率如图二所示，将待测样品夹在加热盘与散热盘之间，且设热传导已达到稳态。
由（1）式可知，加热盘的传热速率为图（一）2T1TT T 加热铜盘 待测样品 散热铜盘图二22121212()144T T T T d T T Q S d t h h hλπλλπ---∆===∆ （2） d 为样品的直径，h 为样品的厚度。
散热盘的散热速率为2T T Q T Cm t t=∆∆=∆∆ （3）C 为散热盘材料的比热，m 为散热盘的质量，2T T Tt=∆∆表示散热盘在温度是2T 时的冷却速率。
不良导体导热系数的测定-讲义
不良导体导热系数的测定热量的传递一般分为三种：热传导、热对流、以及热辐射。
其中的热传导是指发生在固体内部或静止流体内部的热量交换的过程。
从微观上说，热传导或者说导热过程是以自由电子或晶格振动波作为载体进行热量交换的过程；从宏观上说，它是由于物体内部存在温度梯度，而发生从高温部分向低温部分传递热量的过程。
不同物体的导热性能各不相同，导热性能较好的物体称为良热导体，导热性能较差的物体称为不良热导体。
定量描述物体导热性能的物理量是导热系数，一般说来，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。
导热系数是描述材料性能的一个重要参数，在锅炉制造、房屋设计、冰箱生产等工程实践中都要涉及这个参数，而且通过研究物质的导热系数，还可以进一步了解物质组成及其内部结构等。
所以，导热系数的研究和测定有着重要的实际意义。
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。
其测量方法大致上有稳态法和非稳态法两类。
稳态法是在加热和散热达到平衡状态、样品内部形成稳定温度分布的条件下进行测量。
非稳态法则是指在测量过程中样品内部的温度分布是变化的，变化规律不仅受实验条件的影响，还与待测样品的导热系数有关。
本实验介绍一种比较简单的利用稳态法测定不良导体导热系数的方法。
【预备问题】① 如何判断不良导体中的导热过程达到了稳定？② 不良导体样品盘的厚度对测量结果有影响吗？③ 如果测量高低温热源温度所分别使用的温度计读数有偏差，将会产生什么样的影响？有什么办法消除或减小影响？【引言】1．热传导定律当物体内部各处的温度不均匀时，就会有热量从温度较高处传递到温度较低处，这种现象叫热传导现象。
早在1882年著名物理学家傅立叶（Fourier ）就提出了热传导的定律：若在垂直于热传播方向x 上作一截面△S ，以0x dx d ⎪⎭⎫⎝⎛θ表示0x 处的温度梯度，那么在时间△t 内通过截面积△S 所传递的热量△Q 为S dx d t Q x ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆∆0θλ （3.14.1） 式（3.14.1）中Q t ∆∆为传热速率，负号代表热量传递方向是从高温区传至低温处，与温度梯度方向相反。
物理实验报告 测量不良导体的导热系数
物理实验报告测量不良导体的导热系数摘要：本实验通过测量来确定不良导体的导热系数。
实验使用的样品是一只塑料杯，将水倒入塑料杯中，并在杯子的底部固定一块加热器，通过测量上部和下部温度的差异来计算导热系数。
实验结果表明，该杯的导热系数为0.14 W/(m·K)，属于低导热材料。
引言：导热是一种物质从高温区域向低温区域传递热量的能力。
导体的导热系数是衡量导热能力的量。
不良导体在电学上电阻较大，而在导热方面具有低导热系数。
利用导热系数可以确定材料是否适合用于绝缘或隔热材料。
实验步骤：1.将约500毫升的水倒入小塑料杯中，然后固定一块加热器在杯底。
2.将导热计的探头插入杯底离加热器最近的位置，并在杯顶外侧的相同位置插入第二个探头。
3.等待一段时间，直到温度稳定后，读取两个探头的温度并记录下来。
4.重复以上步骤，在杯的不同位置多次测量温度。
5.根据测量结果和相应的方程计算出不良导体的导热系数。
实验结果：本实验测量了不良导体（即小塑料杯）的导热系数。
在测量过程中，使用了加热器和导热计两个重要的工具。
通过将温度探头置于加热器底部和杯顶部两个不同位置，得出了该杯的不同位置的温度分布。
通过分析温度差异，测量出不良导体的导热系数。
本实验得出的测量结果如下，小塑料杯的导热系数为0.14 W/(m·K)。
讨论：根据实验结果，可以看出不良导体在导热方面表现略差。
但是，在一些实际应用中，低导热的物质也具有一定的优势，例如用作绝缘材料、隔热材料等。
在这些应用场合中，导热系数较低的物质是非常重要的。
实验中还需要注意一些问题。
例如，在测量进行中，需要等待一定的时间使温度稳定，并且要确保温度探头与测试杯的接触良好。
此外，在实验前还需要对仪器进行了解，以保证实验过程的准确性和安全性。
不良导体的导热系数
二、金属导热系数的测量 1．将圆柱体金属铝棒（厂家提供）置于发 热圆盘与散热圆盘之间。 2．当发热盘与散热盘达到稳定的温度分布 后，T1、T2值为金属样品上下两个面的温度 此时散热盘P的温度为T3。因此测量P盘的 Q 冷却速度为： t T T3 Q h 1 mc T T 1 由此得到导热系数为 t T1 T2 mR 2 测T3值时可在T1、T2达到稳定时，将插在发 热圆盘与散热圆盘中的热电偶取出，分别插 入金属圆柱体上的上下两孔中进行测量。
【思考题】
(1)散热盘下方的轴流式风机起什么作用？若 它不工作时实验能否进行？ (2)本实验对环境条件有些什么要求？室温对 实验结果有没有影响？ (3)试定量估计用温差电动势代替温度所带来 的误差。 (4)分析本实验的主要误差
【实验仪器】
不良导体导热系数测定仪 温度计（0~100℃，精确到0.1℃） 铜-康铜热电偶 天平、砝码 秒表
铜-康铜热电偶
数字电压表
不良导体导热系数测定仪
图3
热电偶
【实验原理】
根据傅立叶导热方程式，在物体内部，取两 个垂直与热传导方向、彼此间相距为L、温 度分别为T1、T2的平行平面(设T1>T2)，若平 面面积均为S，在t时间内通过面积S的热 量Q满足下述表达式： Q T1 T2 S Q t h （1） 式中 t 为热流量， 即为该物的热导率 （又称作导热系数）， 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 m 1 K 1 。
不良导体的导热系数 的测定
沙贝
不良导体导热系数的测定
【实验目的】 【实验仪器】
【实验原理】 【实验步骤及内容】 【数据处理】 【注意事项】 【思考题】