不良导体导热系数的测定
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
【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QD(1)元BStW在稳定导热条件下，可认为通过样品B的热流量等于散热铜盘A从下面及侧面在温度为0,时向周围环境的散热速率，实验中在测得稳定温度1、,后，即可抽出样品B，让发热铜盘C直接与铜盘A接触。加热铜盘A，使温度上升到比0,高10℃以上，再将铜盘C移开，让铜盘A冷却，观测温度随时间t变化的情况
【实验原理】 由傅里叶热传导方程可知，对于半径为RB、厚度 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 在稳定导热条件下，可认为通过样品B的热流量 等于散热铜盘A从下面及侧面在温度为θ2时向周围环 境的散热速率，实验中在测得稳定温度θ1、θ2后，即 可抽出样品B，让发热铜盘C直接与铜盘A接触。加 热铜盘A，使温度上升到比θ2高10℃以上，再将铜盘 C移开，让铜盘A冷却，观测温度θ随时间t变化的情 况。 2 B B 1 2 πR h θ λ δt δQ − = （1）
由于热电偶冷端的温度为0℃，当温度变化范围不太大时，其温差电动势&与待测温度存在线性关系，即有,所以可用测得的温差电动势代替温度日。将测得的数据作ε～t图，图中曲线在&2处的斜率为求得铜盘A在,时的冷却速率为。80Bd(πR+2元Rh）(2)mc&tdt 2(πR2 +πRhA)
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。 2( ) ( 2 ) 2 2 A A A A A A R R h R R h dt d mc t Q + + = （2）
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de|(R +2h)B(3)2=mcdt |2(RA +hA) (81 -82)R,式中ε1、2匙对应于温度1、2的电压表读数
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 式中ε1、ε2匙对应于温度θ1、θ2的电压表读数。 2 1 2 2( ) ( ) ( 2 ) B B A A A A R h R h R h dt d mc + − + = （3）