導(dǎo)熱系數(shù)的測定(完整版)

1、文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理卜wqrd；撅呻可教輔簽喜迎部底s初期深圳大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（一）實(shí)驗(yàn)名稱：實(shí)驗(yàn)14導(dǎo)熱系數(shù)的測定學(xué)院：專業(yè)：課程編號(hào)：組號(hào)：指導(dǎo)教師:報(bào)告人：學(xué)號(hào);實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：年月日實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交時(shí)間：年月日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .掌握用穩(wěn)態(tài)法測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)的方法。2 .了解物體散熱速率和傳熱速率的關(guān)系。1文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持3 .理解溫差熱電偶的特性。二、實(shí)驗(yàn)原理：1 .熱傳導(dǎo)定律：-QS-tdxxo2 .導(dǎo)熱系數(shù)概念：等于相距單位長度的兩平面的溫度相差為一個(gè)單位時(shí)，在單

2、位時(shí)間內(nèi)通過單位面積所傳遞的熱量，單位是瓦米-1開-1(W-m1K-1),導(dǎo)熱系數(shù)是反映材料的導(dǎo)熱性能的重要參數(shù)之一；3 .穩(wěn)態(tài)法(通過控制熱源傳熱在樣品內(nèi)部形成穩(wěn)定的溫度分布，而進(jìn)行的測量)測不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)的方法；4散熱板自由冷卻與穩(wěn)態(tài)時(shí)，由于散熱面積不同因而要引入修正系數(shù)：5 .溫差熱電偶的工作原理四、實(shí)驗(yàn)器材:1 .測量儀器:儀器名稱型號(hào)精確度零值誤差數(shù)字電壓表停表2 .其它儀器:發(fā)熱盤，傳熱筒，杜瓦瓶，溫差電偶，待測橡膠樣品五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟:.1、橡膠盤，黃銅盤直徑，高度DbJb，Dc，hc,黃銅盤質(zhì)量m,數(shù)據(jù)由實(shí)驗(yàn)室提供。2、穩(wěn)態(tài)法測傳熱板，散熱板的溫度10,20；3、測量散熱

3、板（黃銅盤）的冷卻速率_|，計(jì)算。t220操作要點(diǎn)：1 .導(dǎo)熱系數(shù)測定儀的使用（數(shù)字電壓表調(diào)零，熱電偶接線，）；2 .構(gòu)建穩(wěn)態(tài)環(huán)境，保持io在3.50mV±0.03mV范圍內(nèi)，測量20；3 .測量黃銅盤的冷卻速率。保持穩(wěn)態(tài)時(shí)散熱板的環(huán)境：a.電風(fēng)扇一直工作。b.20附近的冷卻速率。六、數(shù)據(jù)記錄：組號(hào)：;姓名1 .記錄橡膠盤、黃銅盤的直徑、高度（Db、Hb、De、He）,記錄相應(yīng)結(jié)果測量次數(shù)12345平均值所用測量儀器橡膠盤直徑Db（）橡膠盤高Hb（）黃銅盤直徑De（）黃銅盤高度HC（）2 .選擇820前后四個(gè)數(shù)據(jù)記如下表，并采用逐差法求散熱盤P在溫度為820時(shí)的冷卻速率&/么

4、t|02=020其中t=12$.T/s0306090120150180210把mV9文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.七，數(shù)據(jù)處理1 .原始數(shù)據(jù)必需重新抄入實(shí)驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)處理部分的正文中，再進(jìn)行具體處理，注意各測量量的單位;2 .采用逐差法求黃銅盤在溫度為20時(shí)的冷卻速率一220t4 .計(jì)算橡膠板的導(dǎo)熱系數(shù)入，與標(biāo)準(zhǔn)值0.16W/mk比較，并給出入測量結(jié)果;5 .給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。測量結(jié)果參考值:1 .Db,hB,Dc,he測量參考值:橡膠板直徑Db=131.77mm黃銅盤直徑Dc=130.02mm黃銅盤質(zhì)量m=896.2g2 .穩(wěn)態(tài)法測10,20橡膠板厚度hB=8.25mm黃銅盤厚度

5、he=7.66mm黃銅比熱C=3.77X102J/kg.k20=1.82 mv10=3.50mv3 .采取逐差法求黃銅盤冷卻速率|220.At=120ST/s03060901201501802102/mv.2.082.001.931.851.791.721.661.612.08 1.790.270.0023mv/s2.001.721.931.661.851.61/40.27(mv)4 .橡膠板導(dǎo)熱系數(shù)參考值.5 .與標(biāo)準(zhǔn)值的比較1 .采用逐差法求散熱盤P在溫度為820時(shí)的冷卻速率9/愴唾0其中t=12S.2.計(jì)算橡膠的導(dǎo)熱系數(shù)，并與橡膠的導(dǎo)熱系數(shù)入標(biāo)準(zhǔn)值0.26W/m.K匕較，計(jì)算百分比誤差,

6、臺(tái)出入測"吉果思考題1、導(dǎo)熱系數(shù)的物理意義是什么？導(dǎo)熱系數(shù)是單位溫度梯度作用下物體內(nèi)所產(chǎn)生的熱流密度，是反映材料導(dǎo)熱性能的重要參數(shù)之一，其值等于相距單位長度的兩平面的溫度相差為一個(gè)單位時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積所傳遞的熱量，單位是瓦？米-1?開-1（卬常？）。2、實(shí)驗(yàn)中采用什么方法來測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)？穩(wěn)態(tài)法（具體描述略）3、測要滿足哪些條件？在實(shí)驗(yàn)中又如何保證？1）測10,20系統(tǒng)要處于穩(wěn)定態(tài)，即這兩個(gè)溫度在十分鐘內(nèi)保持不變，并且10>20,（10人為控制在（3.500.03）mv）；2）測量散熱板在20附近的冷卻速率。4、試述穩(wěn)態(tài)法測不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的基本原理。通過當(dāng)

7、達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)待測樣品的傳熱速率和散熱盤向側(cè)面和下面的散熱速率相同的原理推導(dǎo)得出。5、討論本實(shí)驗(yàn)誤差因素，并說明測量導(dǎo)熱系數(shù)可能偏小的原因。A、樣品表面老化，影響傳熱；B、加熱板，樣品，散熱板之間有縫隙，影響傳熱。C、熱電偶熱端與發(fā)熱盤和散熱盤接觸不良，應(yīng)粘些硅油插入小孔底部，等等6、測冷卻速率時(shí)，為什么要在穩(wěn)態(tài)溫度20附近選值。？A、當(dāng)散熱板處在不同溫度時(shí)，它的散熱速率不同，與本體溫度，環(huán)境溫度都有關(guān)。B、在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)通過待測樣品的傳熱與散熱盤向側(cè)面和下面的散熱率相同，所以測冷卻速率要在穩(wěn)態(tài)溫度20附近。7、本實(shí)驗(yàn)的熱電偶測溫度為什么不用定標(biāo)就能代入公式計(jì)算？能否不用數(shù)字電壓表而用

8、其它電表儀器來測熱電偶電壓值，代入公式求導(dǎo)熱系數(shù)而不影響結(jié)果？舉例說明。在所測溫度范圍內(nèi)，直流數(shù)字電壓表測得的溫差電動(dòng)勢(shì)與待測溫度成線性關(guān)系，即E那么E-，所以不用定標(biāo)就可以代入公式。Ei0E2010201020可以采用與電阻串聯(lián)的電流表（靈敏電流計(jì)）E.因?yàn)镋RIEi0E20Ei0E20110I201020RR指導(dǎo)教師批閱意見:成績?cè)u(píng)定：預(yù)習(xí)（20分）操作及記錄（40分）數(shù)據(jù)處理（25分）結(jié)果與討論（5分）思考題（10分）報(bào)告整體印象總分注：1、報(bào)告內(nèi)的項(xiàng)目或內(nèi)容設(shè)置，可根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)整和補(bǔ)充。六、數(shù)據(jù)記錄：組號(hào)：;姓名3.記錄橡膠盤、黃銅盤的直徑、高度（Db>Hb、De、He）,記錄相應(yīng)結(jié)果測量次數(shù)1234