不良导体导热系数的测量88不良导体导热系数的测量PB07210224潘诗嘉实验目的实验原理实验步骤————见预习报告实验内容及数据分析1.测量铜盘与待测盘的参数。。铜盘参数(A盘)平均值铜盘高度10.1610.1810.1410.16铜盘直径131.96131.88131.98131.94待测物体参数(B盘)物体高度8.168.088.188.12物体直径129.52129.60129.42129.51不良导体导热系数的测量2.导热系数的测量。逐差法:当系统达到平衡时,和接线柱的示值分别为:,。继续升温使得,此时停止降温,并每隔30秒记录一次数据,如下:3.002.932.872.822.772.722.6803060901201501802.632.592.542.512.472.432.39210240270300330360390时有。以六个数据为逐差长度进行逐差计算。可得以下结果:s180180180180180180mV0.330.260.250.250.240.24时间差大致为180秒;以上数据平均为0.278;则相对应的温度差,则。根据公式计算可得热导系数为:作图法:不良导体导热系数的测量3.002.932.872.822.772.722.68108.256.755.54.253203060901201501802.632.592.542.512.472.432.390.25-0.25-1.5-2.25-3.25-4.25-5.25210240270300330360390由以上数据可得以下关系图:由ORIGIN的相关生成数据可知:;误差为。代入公式计算得:不良导体导热系数的测量误差处理:(1)故DA的不确定度的A类评定为:取P=0.68,tP=1.32,仪器游标卡尺的最大允差Δ仪=0.02mm,读数的估计误差约为Δ估=0.02mm(一格),于是有:,故DA的不确定度的B类评定为:于是合成不确定度类似可以计算得:U(DB)=0.072mm,U(hA)=0.025mm,U(hB)=0.049mm。(P=0.68)(2)对于电压V,由于在10min内允许0.03mV的波动,那么就认为U(V1)=U(V2)=0.03mV/3=0.01mV,从而可知对于温度:U(T1)=U(T2)=0.25K。(3)U(dV/dt)从ORIGIN的数据中可得:8.8×10-4mV/s。不良导体导热系数的测量(4)由计算公式以及不确定度的传递规律,有:思考题:1.试分析实验中产生误差的主要原因。答:该实验的误差主要是由仪器误差和环境造成,由于铜盘与待测物体的接触面很难做到非常严密,这会导致一些热量的流失,影响实验结果。而环境温度对散热的速率也是有影响的,在冬天做实验散热速率比较快。这样多方面的原因造成了实验结果的误差。2.傅立叶定律(热传输速率)是不易测准的量。本实验如何巧妙地避开了这一难题?答:可以用与相关的表达式来表示,而表达式中不良导体导热系数的测量其他参数都比较容易测量,因此只需测量即可,而相对较好求得,本实验通过这样的方法来简化或者说避开对的测量。