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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
dT
dQ=?λ?????????
()
它表示在dt时间内通过dS面积的
1
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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
??????
2
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=?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
?????????
???
3
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???
部全
=
??部全
()
式中,???
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