不良导体导热系数的测定

1 学生实验报告 成绩： 指导教师： 班别： 实验时间： 2009-10-26 实验人： 学号： 同组实验人： 实验名称：不良导体导热系数的测定 实验目的：1、学会使用F D—T C—B 导热系数测定仪 2、学会测量不良导体导热系数 实验仪器：F D—T C—B 导热系数测定仪 【实验原理】 样品制成平板状，其上端面与一个稳定的均匀发热体充分接触，下端面与一均匀散热体相接触。由于平板样品的侧面积比平板平面小很多，可以认为热量只沿着上下方向垂直传递，横向由侧面散去的热量可以忽略不计，即可以认为，样品内只有在垂直样品平面的方向上有温度梯度，在同一平面内，各处的温度相同。 设稳态时，样品的上下平面温度分别为1 、2 ，根据傅立叶传导方程，在 t 时间内通过样品的热量Q满足下式： 12BQSth ………………………………………… （1） 式中 为样品的导热系数，Bh 为样品的厚度，S 为样品的平面面积，实验中样品为圆盘状。设圆盘样品的直径为Rd ，则由（1)式得： 2124BBQdth………………………………………… （2） 实验装置如图 1 所示、固定于底座的三个支架上，支撑着-个铜散热盘 P，散热盘 P 可以借助底座内的风扇，达到稳定有效的散热。散热盘上安放面积相同的圆盘样品 B，样品 B 上放置一个圆盘状加热盘 C，其面积也与样品 B 的面积相同，加热盘 C 是由单片机控制的自适应电加热，可以设定加热盘的温度。 当传热达到稳定状态时，样品上下表面的温度1 、2 不变，这时可以认为加热盘 C 通过样品传递的热流量与散热盘 P 向周围环境散热量相等，因此可以通过散热盘 P 在稳定温度2 时的散热速率来求出热流量Qt 。 实验时，当测得稳态时的样品上下表面温度1 、2 后，将样品 B 抽去，让加热盘 C 与散热盘 P 接触，当散热盘的温度上升到高于稳态时的2 值 20℃或者 20℃以上后，移开加热盘，让 2 散热盘在电扇作用下冷却，记录散热盘温度 随时间t 的下降情况，求出散热盘在2 时的冷却速率2|t  ，则散热盘P 在2 时的散热速率为： 2|Q mctt   ………………………………………… （3） 其中m 为散热盘P 的质量，c 为其比热容。 在达到稳态的过程中，P 盘的上表面并未暴露在空气中，而物体的冷却速率与它的散热表面积成正比，为此，稳态时铜盘P 的散热速率的表达式...