1、不良导体热导率的测定 Determination of thermal conductivity for poor conductor,大学物理实验中心,1 实验目的,掌握稳态法测不良导体的热导率的方法,了解物体导热速率和散热速率的关系,进一步掌握用逐差法进行数据处理,3 实验仪器,热导率测量仪温度测量仪电子称游标卡尺,热传导,对流,热辐射,2 实验背景,常见的三种热传递方式,假定温度T1 T2，热流量应按箭头所指的方向流动。开始时被测物体上端的热流量比下端要大得多，随着时间的增加，被测物体各处热流量的差别会越来越小，直到时间足够长时，系统达到稳恒状态（流过被测物体所有截面上的热流量应当相同）
2、。,散热盘T2,被测物件,加热盘T1,4 实验原理,3,t2 = 5t1 t3 = 10t1 t4 = 20t1,4 实验原理,其中：Q ：t时间内流动的热流量：被测物体的热导率，与材料有关LA：被测物体的高度 SA：被测物体的截面积T1：加热盘的温度 T2：散热盘的温度,被测物体,4 实验原理,稳恒态 constant,4,稳态时被测物体内部形成稳定的温度分布，加热盘给被测物体加热多少热量，就有多少热量通过散热盘散出。,稳态时被测物体的传热速率 = 稳态时散热盘散热速率,4 实验原理,热传导情况,散热盘,单独求散热速率的情况,散热盘T2,被测物件,加热盘T1,S,S,4 实验原理,5,4 实
3、验原理,与散热盘和被测物体的几何尺寸相关,与温度有关,式中：,4 实验原理,5 实验仪器,热导率测定仪结构图,仪器装配示意图,5 实验仪器,仪器照片,温度测量仪,被测试样,5 实验仪器,6 实验内容,稳恒状态实际上是一个相对的概念（ t ） 加热电压值为交流60 - 80V(通过仪器面板设置) 每隔3分钟记录一次T1、 T2 ,在加热时间超过一小时后，连续三次测量值T1 T2不变，即可认为系统达到稳恒态.,加热,6.1 稳恒态温差测量,稳恒态的判定,表2,对散热盘直接加热，散热盘温度升高3-5即可停止加热，将散热盘转向移开； 每隔20秒记录一次散热盘的温度,直到被测温度低于稳恒态时散热盘温度2
4、-3时结束测量。 取最靠近稳恒态时散热盘温度前、后各10个数据，然后用逐差法求“散热速率”。,T1,T20,30.8,6.2 散热速率的测量,=30.9,=30.7,30.8,(t =20s10),表3,7 数据处理要求,自行设计表1计算静态参量 加热过程（得到稳恒态）每隔3分钟记录一次加热盘温度T2 和散热盘温度T1 的值，计算T2 T1 ，填入表2，当有连续三个温度差不变时，就达到了稳恒态。 3. 散热过程（散热速率的测量） 每隔20秒测量并记录散热盘的温度，取平衡点前、后各10个数据，填入表3，用逐差法求其温度变化率（注意列表）。,8 注意事项,1.在移动加热盘时,应先切断加热电压后再移动加热盘(按一下加热按钮,红灯灭为停止加热,即加热盘断电)。2.加热盘上温度较高,移动时应注意安全。3.“散热盘”的背面有一个较浅的圆槽,安放时,三个螺丝尖部应置于槽内。4.取放“散热盘”时应注意轻拿轻放,避免将“散热盘”掉在地上摔变形。5.安放热电偶时,应将热电偶插入到底,切勿,弯折导线,以免损坏。6.如已加热后实验失败,需要重做时,先将“散热盘”取下,放在仪器的底板上,约几分钟后“散热盘”上的热量会被底板吸收,然后再重做。7.一周内交报告到25#报告箱。,
