热 导 系 数 的 测 量 实验目的： 了解热传导现象的物理过程，学习用稳态平板法测量不良导体的热传导系数并用作图法求冷却速率 实验原理： 1. 导热系数 当物体内存在温度梯度时，热量从高温流向低温，传热速率正比于温差和接触面积，定义比例系数为热导系数： dQdT dSdtdx 2. 不良导体导热系数的测量 厚度为h 、截面面积为S 的样品盘夹在加热圆盘和黄铜盘之间。热量由上方加热盘传入。两面高低温度恒定为1T 和2T 时，传热速率为： ShTTdtdQ21 热平衡时，样品的传热速率与相同温度下盘全表面自由放热的冷却速率相等。因此每隔 30 秒记录铜盘自由散热的温度，一直到其温度低于2T ，可求出铜盘在2T 附近的冷却速率dtdT。 铜盘在稳态传热时，通过其下表面和侧面对外放热；而移去加热盘和橡胶板后是通过上下表面以及侧面放热。物体的散热速率应与它们的散热面积成正比： dtQdhRRhRRdtdQ222 式中 dtQd 为盘自由散热速率。而对于温度均匀的物体，有 dtdTmcdiQd 联立得： dtdTmchRRhRRdtdQ222 结合导热系数定义即可得出样品的导热系数表达式。 实验内容： 1. 用卡尺测量A、B 盘的厚度及直径（各测三次，计算平均值及误差）。 2. 按图连接好仪器。 3. 接通调压器电源，等待上盘温度缓慢升至 1T =3.2~3.4mV 4. 将电压调到125V 左右加热，来回切换观察1T 和2T 值，若十分钟基本不变（变化小于0.03）则认为达到稳态，记录下1T 和2T 的值 5. 移走样品盘，直接加热A 盘，使之比2T 高10℃（约 0.4 mV）；调节变压器至零，再断电，移走加热灯和传热筒，使A 盘自然冷却，每隔 30s记录其温度，选择最接近2T 的前后各 6 个数据，填入自拟表格 数据处理： 样品盘质量898.5mg 上盘稳定温度 13.17TmV 下盘稳定温度22.56TmV 样品盘比热容10.3709()ckJkg K 实验前室温=21.8 CT室 实验后室温=22.6 CT室 几何尺寸均使用游标卡尺测量： 测量次数 1 2 3 平均值 标准差 下盘厚度/Ahcm 0.768 0.766 0.7702 0.768 0.002 下盘直径/ADcm 12.952 12.956 12.954 12.954 0.002 样品厚度/Bhcm 0.754 0.756 0.760 0.757 0.003 样品直径/BDcm 13.002 12.990 12.994 12.995 0.006 自由散热降温时下盘温度： 相对编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 下盘温度2 /TmV ...
