实验报告(90)姓名:冯立男学号:PB07210396院系:06一、实验题目:不良导体导热系数的测量二、实验目的了解热传导现象的物理过程,学习用稳态平板法测量不良导体的导热系数并用作图法求冷却速率。三、实验原理1、导热系数当物体内存在温度梯度时,热量从高温流向低温,谓之热传导或传热,传热速率正比于温度梯度以及垂直于温度梯度的面积,其比例系数为热导系数或导热率,即其中为传热速率,是与面积相垂直的方向上的温度梯度,“—”表示热量从高温区域传向低温区域,是导热系数,表示物体导热能力的大小。2、不良导体导热系数的测量厚度为、截面面积为的平板形样品(橡胶板)夹在加热圆盘和黄铜盘A之间,热量由加热盘传入。加热盘和黄铜盘上各有一小孔,热电偶可插入孔内测量温度,两面高低温度恒定为T1和T2时,传热速率为(1)由于传热速率很难测量,但当T1和T2稳定时,传入橡胶板的热量应等于它向周围的散热量。这时移去橡胶板,使加热盘与铜盘直接接触,将铜盘加热到高于T2约10度,然后再移去加热盘,让黄铜盘全表面自由放热。每隔30秒记录铜盘的温度,一直到其温度低于T2,据此求出铜盘在T2附近的冷却速率。铜盘在稳态传热时,通过其下表面和侧面对外放热;而移去加热盘和橡胶板后是通过上下表面以及侧面放热。物体的散热速率应与它们的散热面积成正比,即式中为盘自由散热速率。而对于温度均匀的物体,有。这样,就有(2)比较(1)和(2)式,可以求出导热系数为(3)四、实验内容1、观察和认识传热现象、过程及其规律:(1)自拟数据表格,用卡尺测量铜盘A和样品B的厚度及其直径,并求出平均值和误差(各测三次);(2)熟悉各仪表的使用方法,并按书上的图示连接好仪器;(3)接通调压器电源,将红外灯升压,使其从零缓慢升至200V。当达到3.2—3.4mV之间时,将电压调至125V左右。来回切换单刀双掷开关,观察和的值(每1—2min记录一次)。若10min基本不变(变化量小于0.03mV),则认为达到稳态,记录下和的值;(4)移走样本盘B,直接加热A盘(200V条件下),使之比高10℃(约0.4mV)。调压器调至零,再断电。移走加热灯和传热筒,使A盘自然冷却,每隔30s记录其温度(中间不要间断),选择最接近的前后各6个数据填入自拟表格。2、用逐差法求出铜盘A的冷却速率,并由公式(3)求出样品的导热系数。3、绘出T—t关系图,用作图法求出冷却速率。4、用方程回归法进行线性拟合,求解冷却速率及其误差,将结果代入公式(3),计算样品的导热系...