固体导热系数的测定

固体导热系数的测定实验仪器：YBF-5型导热系数测定仪（含加热盘A、散热盘P、数字电压表、计时秒表等）、测试材料（硅橡胶、胶木板）测温PT100、测试连接线、游标卡尺等。实验原理：热传导定律：dQ=—入学dSdtdzZ0通过上部加热盘加热、下部散热盘散热达到稳态在材料内部维持均匀度温度梯度分布；系统平衡时加热速率=传热速率=散热速率=冷却速率，故通过测量散热盘冷却时温度随时间的变化得到其T-t曲线，则dQdTS+SdQ|=-mc•dTl•铜测dtlT2dtlT22S+S铜测由此得入一一mep—p1•h■2hp+2RpnR2T1—T2pp12•dT|dJT=T2实验步骤：1）测量测试材料及散热盘的厚度及直径2）在加热盘和散热盘间夹入胶木板；3）设置加热温度为90度，加热至上下两盘温度稳定，记录此时上下两盘温度T1、T2；（4）迅速将胶木板换成硅橡胶，重复步骤（3）；（5）将散热盘加热至较高温度再使其自然冷却，测定其温度随时间的变化。实验数据：1234r0平均值与度?i(mm)5.12B.40e.ddE.41e.io3.«e.ds直径d(mm)c.7.2R97.專97.3497.c.7.和A7.陪97.32硅橡胶爭劭（mm）&二B.148.C2a.04B.J83.uE3.CB直径d(mm)G7.1297.60r.d697.53G7.3807.6Cr.El散热铜盘爭展？i（mm、0.047.«=iP：c只7.加R.in7.肝•cq書径d(mm)汀池97.9498.00汨.比汀jo97.94广.es胶木板硅橡底T1T2T1T2温度(t)B7.774.4ST.66B.1

冷却时间（8）温度值冷却时间3温度值085.445060.1308448067.250B2.751056.19081.354065.312080.157064.51507S.960063.6ISO77.7G3062.S21076.56606224075.469061.227074.272060.430073.275059.7330721SLO5S.239070.104057.642069.1数据处理：查阅铜密度p=8930kg•m-3,比热容c=0.385kJ•K-1•kg-1。根据铜盘直径及厚度，计算出散热盘质量m=537.6g。由T-t表绘得T-t曲线如下：T-t温度/°c由图得到T2处的斜率：k（胶木板）=-0.0425K/sk（硅橡胶）=-0.0426K/s带入①得入（胶木板）=—0.5376•385•^649^•000842•—0.0425=0.427W/（m•K）113.930.0074413.3入（硅橡胶）=—0・5376・385•^649®•000808•—0.0426=0.279W/（m•K）113.930.0074719.5总结与讨论：思考题：1•测导热系数要满足：维持材料内部均匀的温度梯度以及测得传热速率Q。通过上部加dt热盘加热、下部散热盘散热达到稳态在材料内部维持均匀度温度梯度分布；系统平衡时加热速率=传热速率=散热速率=冷却速率，故通过测量散热盘冷却时温度随时间的变化得到其T-t曲线，求其在稳态温度处的斜率即为传热速率。因为只有处于稳态温度时冷却速率与传热速率相等；通过在稳态温度附近使铜板自然然冷却绘制T-t曲线，取其在稳态温度处的斜率作为冷却速度。测试材