RRxqcqcqcqc图 1 理想的无限大不良导体平板精品文档---下载后可任意编辑【实验目的】1.了解利用准稳态方法测量物质的比热和导热系数的原理；2.学习热电偶测量温度的原理和使用方法。【实验背景】本实验内容属于热物理学的内容，热传递的三种基本方式包括热传导，热对流和热辐射，而衡量物质热传导特性的重要参数是物质的比热和导热系数。以往对于比热和导热系数的测量大都使用稳态法，但是该方法要求温度和热流量均要稳定，因而要求实验条件较为严格，从而导致了该方法测量的重复性，稳定性及一致性差，误差大。该实验采纳一种新的测量方法，即准稳态方法，实验过程中只要求被加热物质的温差恒定和温升速率恒定，而不必通过长时间的加热达到稳态，就可以通过简单的计算得到该物质的比热和导热系数。比热定义为单位质量的某种物质，在温度升高或降低 1 度时所吸收或放出的热量，叫做这种物质的比热，单位为 J/(kg·K)，它表征了物质吸热或者放热的本领。导热系数定义为单位温度梯度下，单位时间内由单位面积传递的热量，单位为 W/(m·K)，即瓦/(米·开)，它表征了物体导热能力的大小。了解物质的热力学特性有很多应用，如了解土壤或岩石的热力学特性有助于人们了解该地区的大气环境特征。了解混凝土制品的比热和导热系数有助于人们了解材料的保温特性，开发更好保温或隔热材料。了解玻璃建筑材料的比热和导热系数，有助于人们讨论和开发更加保温以及安全的玻璃制品。交通方面，由于道路结构处于不断变化的温度环境中，了解沥青或沥青混合料的热力学特性参数，能够使人们精确的模拟道路结构温度场，了解不同状况下道路材料对于各种交通工具的影响。了解橡胶的热力学特性参数，有助于人们开发出更加安全的交通道路和轮胎材料。【实验仪器】1.ZKY-BRDR 型准稳态法比热、导热系数测定仪；2.实验样品包括橡胶和有机玻璃各一套，(每套四块），加热板两块，热电偶两只，导线若干，保温杯一个。【实验原理】1. 准稳态法测量原理考虑如图 1 所示的一维无限大导热模型：一无限大不良导体平板厚度为 2R，初始温度为 t0，现在平板两侧同时施加均匀的指向中心面的热流密度 qc，则平板各处的温度t(x,τ)将随加热时间 τ 而变化。以试样中心为坐标原点，上述模型的数学描述可表达如下：{∂t(x,τ)∂τ=a∂2t(x,τ)∂x2¿{∂ t(R,τ)∂x=qcλ∂ t(0,τ)∂x=0¿¿¿¿式中a=λ/ ρ c ，为材料的导热系数，为材料的密度，c 为材料的比热。上述方...
