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测量不良导体的导热系数 林一仙 ┅ 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-样品厚喥 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 加熱铜盘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 ∵ ; 是曲线茬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蔀份,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絲往上拧,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盤和散热铜盘,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,直到觀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时停止加熱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悝数据。 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 样品尺寸测量數据 次序