固体导热系数的测定.doc

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1、固体导热系数的测定实验仪器：YBF-5型导热系数测定仪（含加热盘A、散热盘P、数字电压表、计时秒表等）、测试材料（硅橡胶、胶木板）测温PT100、测试连接线、游标卡尺等。实验原理：热传导定律：通过上部加热盘加热、下部散热盘散热达到稳态在材料内部维持均匀度温度梯度分布；系统平衡时加热速率=传热速率=散热速率=冷却速率，故通过测量散热盘冷却时温度随时间的变化得到其T-t曲线，则由此得①实验步骤：（1）测量测试材料及散热盘的厚度及直径；（2）在加热盘和散热盘间夹入胶木板；（3）设置加热温度为90度，加热至上下两盘温度稳定，记录此时上下两盘温度T1、T2

2、；（4）迅速将胶木板换成硅橡胶，重复步骤（3）；（5）将散热盘加热至较高温度再使其自然冷却，测定其温度随时间的变化。实验数据：数据处理：查阅铜密度ρ=8930kg·m-3，比热容c=0.385kJ·K-1·kg-1。根据铜盘直径及厚度，计算出散热盘质量m=537.6g。由T-t表绘得T-t曲线如下：由图得到T2处的斜率：k（胶木板）=-0.0425K/sk（硅橡胶）=-0.0426K/s带入①得（胶木板）==0.427W/(m·K)（硅橡胶）==0.279W/(m·K)总结与讨论：思考题：1.测导热系数要满足：维持材料内部均匀的温度梯度以及测得传

3、热速率。通过上部加热盘加热、下部散热盘散热达到稳态在材料内部维持均匀度温度梯度分布；系统平衡时加热速率=传热速率=散热速率=冷却速率，故通过测量散热盘冷却时温度随时间的变化得到其T-t曲线，求其在稳态温度处的斜率即为传热速率。2.因为只有处于稳态温度时冷却速率与传热速率相等；通过在稳态温度附近使铜板自然然冷却绘制T-t曲线，取其在稳态温度处的斜率作为冷却速度。3.测试材料具有一定侧面积，因而达到稳态时有少量热量从侧面散失，则上下铜盘的温度差略小于材料实际散失的热量，即（T1-T2）偏小，故计算所得导热系数可能偏小。