实验26 测量不良导体的导热系数 大学物理实验报告.doc

测量不良导体的导热系数 林一仙 一 实验目的 用稳态平板法测量不良导体的导热系数 用物体的散热速率求传热速率 掌握热电偶测量温度的方法 二 实验仪器 导热系数仪、杜瓦瓶，热电偶、FPZ-1型多量程直流数字电压表、游标卡尺、停表 三 实验原理 稳态平板法 为热流量，λ为该物质的导热系数，也称热导率，h-样品厚度， A-样品面积。所谓稳态指的是高温物体传热的速率等于低温物体散热的速率时，系统便处于一个稳定的热平衡状态。 实验装置及方法 加热铜盘，P-散热铜盘；d-样品盘的直径，h-样品盘的厚度； θ1-加热铜盘的温度，θ2-散热铜盘的温度。 冷却法测量散热铜盘的散热速率 ∵ ； 是曲线在θ2点的斜率，如下图 ∴ 四 实验内容及步骤 1、测量样品盘的厚度h和直径d，并记录散热铜盘的质量。 2、调节支架上的三个螺丝使它往下降一部份，将散热铜盘放在它的上面，再往上放样品盘，然后将加热器放在样品盘上面，使三个盘紧密接触，然后把加热器固定，再用三个螺丝往上拧，使整个系统固定不动。 3、将热电偶的插头分别插入两对孔中，并打开毫伏计（要调零）判断热端冷端，将热端分别插入加热铜盘和散热铜盘，冷端插入杜瓦瓶中。 4、用220v电压加热15分钟，再用110v加热同时打开风扇，大约半小时后每隔壁5分钟观察θ1、θ2的值各一次，直到观察到连续两组的数值不变即可认为系统达到稳态，记录这组数据。 5、重新用220v电压加热同时关掉风扇，观察θ2的变化，当达到 θ2+0.2mv时停止加热并移开加热器同时打开风扇。观察θ2的变化当温度回落到θ2+0.2mv时开始每隔壁30秒读一次数据直到θ2-0.2mv，关掉风扇即完成此次操作。用作图法处理数据。 五 注意事项 数字电压表调零要用调零旋钮和调零开关 量程选择20mv 散热铜盘上的洞要与杜瓦瓶同侧 六 数据记录及处理 mp=914.7g CP =383J/kg* k 表1 样品尺寸测量数据 次序 d(cm) h(cm) 1 12.936 0.746 2 12.928 0.758 3 12.938 0.762 4 12.936 0.770 5 12.924 0.786 平均值 12.932 0.764 θ1=2.26mv，θ2=1.22mv 表2 散热曲线的观测 次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 T(S) 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 θ(mv) 1.32 1.30 1.27 1.25 1.23 1.21 1.20 1.17 1.16 1.14 1.12 1.10 经检验d、h没有坏值 在直线上取两点A(360，1.05)，B(39，1.30)求：