不良导体的导热系数.ppt

1、不良导体导热系数的测量，砂壳，不良导体导热系数的测量，实验目的，实验仪器，实验原理，实验步骤和内容，数据处理，注意事项，实验目的，1。掌握不良导体导热系数的测量方法。2.测量不良导体(橡胶板)的热导率。3.学习使用热电偶进行温度测量。主要困难：1 .对稳态方法的理解；2导热系数测试仪的正确使用。实验仪器，温度计为不良导体导热系数测试仪(0100，精确到0.1)，铜-康铜热电偶天平，重量秒表，不良导体导热系数测试仪，数字电压表，铜-康铜热电偶，实验原理，根据傅立叶热传导方程，在物体内部，取两个垂直和导热方向，它们之间的距离为L，温度分别为T1和T2。如果平面面积都是S，则在t时间内通过面积S的热

2、Q满足以下表达式：(1)公式中的热通量是物体的导热系数(也称为导热系数)，它在数值上等于单位时间内通过单位面积的热，此时两个单位长度平面之间的温差为1个单位。众所周知，单位时间内通过被测样品B的任何圆形截面的热流(2) T1和T2是B盘上下表面的温度，RB是样品的半径，h3是样品的厚度，当热传导达到稳定状态时，T1和T2的值不变， 因此，通过B盘上表面的热流等于从铜盘P到周围环境的散热率，因此，热流率可以从铜盘P在稳定温度T2下的散热率来计算。 在实验中，在读取稳定的T1和T2之后，可以移除B盘，并且A盘的底表面与铜盘P直接接触。当盘P的温度上升到比稳定的T值高几摄氏度时，A盘移开，并且允许铜

3、盘P自然冷却。观察温度t随时间t的变化，进而计算出T2铜板的冷却速率(m为铜板p的质量，c为铜材料的比热容)，即T2铜板p的散热速率。然而，应该注意的是，暴露在空气中的铜板的整个表面的冷却速率是以这种方式计算的，并且其散热表面积是(其中RP和hP分别是铜板的半径和厚度)。然而，当观察测试样品的稳态热传递时，P盘的上表面(区域)被样品覆盖。考虑到物体的冷却速率与其表面积成正比，稳态下铜板的散热速率表达式应修正如下：(3)将公式(3)代入公式(2)得到：(4)【实验步骤和内容】，在测量导热系数之前，应先测量散热板P的直径和厚度以及等样品。1.用游标卡尺测量待测样品的直径和厚度，每次测量5次。2用游

4、标卡尺测量冷却板P的直径和厚度5次，根据平均值计算冷却板P的质量。p盘的质量也可以用天平直接称量。1.不良导体热导率的测量1在实验中，将待测样品(如硅橡胶片)放在散热板P上，然后将加热板A放在样品板B上，用固定螺母固定在框架上，然后调整三个螺钉头，使样品板的上下表面与加热板和散热板紧密接触。2将冰水混合物放入杜瓦瓶，并将热电偶的冷端(黑色)插入杜瓦瓶。将热电偶的热端(红色)插入加热板A和冷却板P侧面的小孔中，并将它们插入加热板A和冷却板P的热电偶丝中，并将它们连接到仪表板上的传感器I和II。3打开电源，将加热选择开关从关闭转到高电平。当它转到高时，加热速度最快。当传感器1的温度读数VT1为4.

5、2毫伏时，开关可以转到“低”位置取下铜板A，取下橡胶板，使铜板A的底面与铜板P直接接触。当铜板P的温度上升到比稳定的VT2值高几度(约0.2毫伏)时，取下铜板A，让铜板P自然冷却，每30秒(或自行确定)记录一次T2值。根据测得的数值。(2)金属热导率的测量(1)圆柱形金属铝棒(由制造商提供)放置在加热盘和冷却盘之间。2当加热板和冷却板之间的温度分布稳定时，T1和T2的值是金属样品上表面和下表面的温度，然后冷却板P的温度是T3。因此，P盘的冷却速度测量如下：当热导率测量为T3值时，当T1和T2稳定时，插入加热盘和冷却盘的热电偶可以取出，插入金属圆筒的上下孔进行测量。数据表及数据处理，实验数据记录(铜的比热c=0.09097calg-1C-1，比重8.9g/cm3)散热板p:质量m=(g)半径Rp=(cm)橡胶板：半径Rb=(cm)，稳态T1和T2值(换算见附录1分度表)(2)实验过程中，如需触摸电热板，应先关闭电源以免烫伤。(3)实验结束后，应切断电源，并妥善放置测量样品，以免划伤样品两端，影响实验的正确性。(1)冷却板下方的轴流风扇的作