液体导热系数测定实验

稳态法测量导热系数方案
分析：
由傅里叶定律可知，要想得出材料的导热系数，首先得知道通过材料上的热流密度q 及其材料的温度变化率/t x 。

热流密度是指单位时间内通过单位面积的热量，热量可由电功率计算，即可通过电压电流表间接测出，面积可由尺具测出。

温度变化率可由测温仪器和计时表测出。

热源可由温度可控的电热管提供。

测量方案：
1. 主要实验器材
电热管、保温箱、电流表、电压表、测温器、计时表
2. 实验步骤：
1.前期准备
检查实验设备能否正常工作，对于固体工件可对其表面进行打磨处理，减少工件表层氧化膜对工件正常导热造成影响，对于液体材料要保证装乘器皿要足够清洁，同时应将实验处的门窗关上，减小实验误差。

2.测量材料导热面积和温度
使用尺具测量材料的边界温度并计算出其面积A ，使用测温仪器测量出材料的初始
中心温度0T
3.加热材料
将电热管的加热温度设定为T 并在保温箱里对材料进行加热，同时用计时表开始计
时，每格t 便对材料的中心处进行温度测量，记录下相应的温度12,,n T T T ……并对
所测得的温度值进行观察。

4.测量热流量
当材料被加热一段时间后，当材料温度超过某一个测得温度后不在升高或者变化幅
度很小的时候，再测5组温度值，并用电流电压表测出材料两端的电流I,电压V 。

5.结束测量
关掉电源停止加热，清理实验设备。

3. 数据处理
将最后测得的5组温度值取平均数得T ，并求出从初始加热到倒数第6组温度所需
要的时间t,则材料的导热系数为：
/(/)IU A T t λ=-
4. 结论
将所测得的温度与标准值进行对比并分析误差。

t碳酸乙烯酯液体导热系数1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下所示：引言部分旨在介绍本文的研究背景和重要性。

本文将重点研究液体导热材料中的一种重要成分——碳酸乙烯酯（简称TCE）。

导热材料在现代工业和科技领域有着广泛的应用，其导热性能对设备的工作效率、可靠性和寿命等方面起到关键作用。

TCE作为一种常见的有机溶剂和液体导热介质，在导热领域中具有广泛的应用前景。

它具有一系列独特的物理化学性质，如高导热系数、低粘度和化学稳定性等。

因此，TCE被广泛应用于电子器件的散热、化工过程的热传导和热能储存等领域。

本文的目的是系统研究TCE在导热性方面的表现，尤其关注其液体状态下的导热系数。

通过实验和理论计算的相结合方法，我们将尝试揭示TCE 导热性能的内在规律，并探索其在工程领域中的应用潜力。

在本文的正文部分，我们将首先介绍TCE的物理化学性质，包括其化学结构、热物性和液体状态下的导热机制。

随后，我们将深入探讨导热系数在TCE中的影响因素，如温度、浓度和杂质等。

最后，我们将总结研究结果，并讨论TCE导热性能的潜在应用价值。

通过本文的研究，我们希望为TCE在导热材料领域的应用提供新的理论和实验依据，促进导热材料的研发和应用，进一步推动现代工业技术的发展。

1.2文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

1. 引言引言部分概述了本文要研究的主题——碳酸乙烯酯液体导热系数，并对文章的结构进行了简要介绍。

1.1 概述在本部分，将对碳酸乙烯酯液体导热系数的背景和基本概念进行介绍。

涉及到碳酸乙烯酯液体在导热方面的应用及其在工业领域的重要性。

同时，也会简要说明液体导热系数的定义和测量方法。

1.2 文章结构本文的结构设计如下所示：引言部分概述了本文的主题和结构，正文部分分为两个要点进行探讨，最后在结论部分总结研究结果并探讨研究的意义。

1.3 目的本研究的目的是通过实验和理论分析，深入研究碳酸乙烯酯液体在导热方面的特性和机制。

热传导和导热系数的实验过程热传导是指热量在物体内部由高温区向低温区传递的过程。

热传导的实质是物体内部粒子（分子、原子、离子等）的热运动。

热传导现象在固体、液体和气体中均存在，但传导方式不同。

热传导的实验过程主要包括以下几个步骤：1.实验器材与准备：准备实验所需的器材，如铜板、铝板、铁板、热源（如酒精灯）、温度计、导线、电阻丝、计时器等。

2.热源加热：将铜板、铝板、铁板等材料放置在实验台上，用酒精灯对材料进行加热，观察材料受热后的温度变化。

3.温度测量：在实验过程中，用温度计测量材料不同位置的温度，以便计算热传导系数。

4.数据记录：记录实验过程中材料的温度变化数据，包括时间、温度等。

5.电阻测量：在实验过程中，用导线、电阻丝等连接材料，测量材料的电阻值，以便计算热传导系数。

6.计算热传导系数：根据实验数据，利用公式计算热传导系数。

热传导系数的大小与材料的性质有关，如导热性能、密度、热容等。

7.分析与讨论：分析实验结果，探讨热传导系数与材料性质的关系，如导热性能、厚度、温度差等。

8.结论：总结实验结果，得出热传导系数与材料性质的规律。

需要注意的是，在实验过程中要严格控制实验条件，如温度差、加热时间等，以确保实验结果的准确性。

同时，要了解热传导现象在实际生活中的应用，如散热器、保温材料等。

习题及方法：1.习题：已知一块铜板的长为0.2米，宽为0.1米，厚度为0.01米，如果在一端加热，另一端冷却，经过10分钟，测得中间位置的温度为30℃，求铜板的热传导系数。

解题方法：根据傅里叶定律，热传导方程为：[ q = -kA ]其中，( q ) 为单位面积的热流量，( k ) 为热传导系数，( A ) 为截面积，( dT )为温度差，( dx ) 为距离。

由于是稳态热传导，可以将热传导方程改写为：[ = - ]根据题意，可以假设在10分钟内，温度从0℃变化到30℃，即( dT = 30℃)。

铜板的截面积 ( A = 0.1 0.01 = 0.001 ^2 )。

液体导热系数的测定
液体导热系数的测定方法有许多种，下面介绍其中两种常见的方法：
1.热板法测定液体导热系数：
热板法是一种直接测定液体导热系数的方法，它是利用热板对液体进
行恒温加热，在不同时间内测量热板温度变化对应的时间，然后根据导热
方程计算出液体的导热系数。

具体步骤：
1）将试验装置准备好，包括热板、温度计、加热电源等。

2）将热板垂直浸入待测液体中，使其与液体表面接触。

3）打开加热电源，使热板表面保持恒定温度，通常设置为60℃左右。

4）在不同的时间点，用温度计测量热板表面温度，并记录下来。

5）根据导热方程计算液体的导热系数。

2.管道法测定液体导热系数：
管道法是一种间接测定液体导热系数的方法，它是利用管道对液体进
行恒温加热，在管道内测量进出口的温度差，然后根据传热方程计算出液
体的导热系数。

具体步骤：
1）将试验装置准备好，包括加热器、管道、温度计等。

2）将待测液体加热至恒定温度，通常设置为60℃左右。

3）将待测液体通过加热器送入管道内，进出口分别安装温度计，记录下各自的温度，并计算温度差。

4）根据传热方程计算出液体的导热系数。

以上两种方法都需要考虑实验误差和数据处理方法，确保测量结果的准确性和可靠性。

导热系数测试案例
纳米流体导热系数的测量
纳米流体作为热能交换系统中的高效介质受到广泛关注，成为传热和材料研究领域内的热点方向之一。

研究表明，在液体中添加纳米颗粒，可以显著增加液体的导热系数。

纳米流体的导热系数，与纳米粒子的属性、基液的性质、纳米颗粒的粒径、纳米粒子的体积比、分散性以及温度等多种因素有关。

利用TC3000L，测量获得了基于油基基液的石墨纳米粒子的纳米流体，在不同质量分数、不同超声震荡时间下的导热系数。

实验条件
纳米粒子：石墨纳米粒子；
基液：prieCo；
质量分数：0.1%~1%；
实验温度：室温；
测试结果
实验结论
从结果可以看到，一定质量分数内，适当延长超声震荡时间，有利于纳米粒子的分散；随着石墨纳米粒子质量分数的提高，纳米流体的导热系数有所增加，1% 石墨纳米流体的导热系数比纯基液的导热系数提高了5.6 %以上；。

导热系数的测量实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：导热系数的测量导热系数（又称导热率）是反映材料热性能的重要物理量，导热系数大、导热性能好的材料称为良导体，导热系数小、导热性能差的材料称为不良导体。

一般来说，金属的导热系数比非金属的要大，固体的导热系数比液体的要大，气体的导热系数最小。

因为材料的导热系数不仅随温度、压力变化，而且材料的杂质含量、结构变化都会明显影响导热系数的数值，所以在科学实验和工程设计中，所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定。

一．实验目的1．用稳态平板法测量材料的导热系数。

2．利用稳态法测定铝合金棒的导热系数，分析用稳态法测定不良导体导热系数存在的缺点。

二．实验原理热传导是热量传递过程中的一种方式，导热系数是描述物体导热性能的物理量。

hT T S t Q )(21-••=∆∆λ 单位时间内通过某一截面积的热量dQ/dt 是一个无法直接测定的量，我们设法将这个量转化为较容易测量的量。

为了维持一个恒定的温度梯度分布，必须不断地给高温侧铜板加热，热量通过样品传到低温侧铜板，低温侧铜板则要将热量不断地向周围环境散出。

单位时间通过截面的热流量为：B B h T T R t Q )(212-•••=∆∆πλ当加热速率、传热速率与散热速率相等时，系统就达到一个动态平衡，称之为稳态，此时低温侧铜板的散热速率就是样品内的传热速率。

这样，只要测量低温侧铜板在稳态温度 T2 下散热的速率，也就间接测量出了样品内的传热速率。

但是，铜板的散热速率也不易测量，还需要进一步作参量转换，我们知道，铜板的散热速率与冷却速率（温度变化率）dQ/dt=-mcdT/dt 式中的 m 为铜板的质量， C 为铜板的比热容，负号表示热量向低温方向传递。

由于质量容易直接测量，C 为常量，这样对铜板的散热速率的测量又转化为对低温侧铜板冷却速率的测量。

稳态平板法测液体导热系数的分析安艳伟;谢亮【摘要】用稳态平板法测定了不同温度下液体的导热系数.对冷却速率的计算分别采用线性拟合、逐差法等6种方法;并计算出了相应的导热系数.最终的导热系数计算结果表明,在冷却速率的6种计算方法中,线性拟合效果比较好.【期刊名称】《大学物理》【年(卷),期】2016(035)005【总页数】6页(P19-23,49)【关键词】稳态平板法;液体;冷却速率;导热系数【作者】安艳伟;谢亮【作者单位】北方工业大学理学院,北京 100144;北方工业大学理学院,北京100144【正文语种】中文【中图分类】O551导热系数是表征材料导热性能的一个重要参数，它不仅是评价材料热学特性的依据，也是材料在设计应用时的一个依据.熔炼炉、传热管道、散热器、加热器，以及日常生活中水瓶、冰箱等都要考虑它们的导热程度大小，所以对导热系数的研究与测量显得很有必要，导热系数不仅与温度和压力有关，还与材料本身的性质、结构有关，因此确定大多数材料的导热系数都要用实验法确定.测量导热系数的方法主要为稳态法和非稳态法，前者主要有平板法，后者主要有瞬态热丝法、热线法和探针法等.基于稳态平板法导热系数测定仪的成本较低，被高校、科研单位和企业广为采用.对导热性能差的材料或隔热材料的导热系数的测定，稳态平板法是最为理想而准确的方法之一［1］.目前，各高校测量导热系数的实验多以固体为测试样品.对于液体，由于导热系数较小，基本属于不良导热体，而且液体具有流动性，特别是在加热时，液体内因温差而形成的对流将使其导热系数的准确性降低.有的文献介绍了一种稳态圆筒法测水的导热系数［2］，温度范围只在0℃到室温的比较低范围内.有的文献介绍了用对比法测液体的导热系数［3］，需要在导热系数已知的标准溶液作对比的条件下进行.目前水在不同温度下的导热系数基本已知，但是还没有用稳态平板法对水的导热系数进行测定.本文作者自制测试液体样品盘，用稳态平板法对水的导热系数进行了测试研究，对稳态值的确定采用了重复测量的方法；对冷却速率的确定分别采用了线性拟合、逐差法等6种计算方法，并计算出了相应的导热系数.通过对比分析，给出了最佳方案.1.1 导热系数测量理论1882年法国科学家傅里叶建立了热传导理论.当材料内部有温度梯度存在时，就有热量从高温处传向低温处，单位时间内通过单位面积的热量正比于物体内的温度梯度，其比例系数即为材料的导热系数.用公式表示为式（1）中，dQ/dt为传热速率，负号表示热量从高温处向低温处传递，λ为材料的导热系数，dT/dz为与面积ds垂直方向上的温度梯度.1.2 稳态平板法测量原理如图1所示，热流由上向下传导，当平板热传导系统达到稳态时，加热盘A在样品B内部形成一个稳定的温度分布，若忽略样品的侧面散热，可认为样品盘B的传热速率等于散热盘P的散热速率.若样品B的厚度为h、表面积为s，其上下表面的温度分别为T1、T2，则dt时间内沿面积s垂直方向所传递的热量满足傅立叶热传导公式，由式（1）可知，样品B的传热速率为散热盘P在温度为T2时的散热速率为实验中散热盘P冷却速率的测量方法是，测出稳态时样品上下表面的温度T1、T2后，将样品B撤去，让加热盘A与散热盘P接触，当散热盘的温度上升到比T2高出一定的范围后，移开加热盘，每隔30 s记录散热盘温度随时间的变化情况，求出散热盘在T2时的冷却速率（dT/dt）|T=T2.由于冷却速率与散热面积成正比，在散热盘P散热速率的测量时，散热面为上、下表面与侧面，而在稳态散热时，散热盘P的上表面中面积为是被水盘覆盖的，故对散热速率公式加以修正，修正后散热盘P的散热速率为由式（2）、式（4）可得到导热系数表达式：其中mP、cP、RP、hP分别为散热盘的质量、比热容、半径、厚度，R内、R外、h分别为样品盘的内、外半径、深度.由式（5）可知，在散热盘、测试样品固定不变的条件下，温差和冷却速率的误差大小是决定导热系数误差大小的两个主要因素. 本实验使用YBF-2型导热系数测试仪，选用铜-康铜热电偶测温度，温差100℃时，其温差电势（以下简称电压）约为4.27 mV，该仪器配有量程0～20 mV，并能读到0.01 mV的数字电压表（数字电压表前端采用自稳零放大器，故无须调零）.导热系数计算式（5）中含有，在温差不太大时电压与温度的比值为常量，因此，计算时无须把电压值转换为温度值，直接代入电压值即可，可以减少由于转换引入的误差.测试用水盘的制作：平板法测不良热导体的导热系数时，仪器说明书和一些文献所提供的样品厚度在10 mm左右［4-6］，本文选用外径为126.00 mm内径为119.00 mm，宽度9.20 mm的硬质聚氨酯泡沫塑料圆环（导热系数0.019～0.030 w/m·K，从而减少侧面散热），环两边用砂纸打磨平整，上外沿添加密封圈，下沿用AB胶粘在厚度为0.20 mm与其直径相同的圆铜片上（根据复合材料导热系数测定［7］可知，铜片的影响忽略不计），如图2所示，圆环上粘接两个内径为0.80 mm的排水管，以供水被加热后膨胀时排出.实验过程中为减小实验误差所做的处理：1）减小热阻方法：热传导过程中由于接触表面不光滑，进而有微小空气泡产生热阻，实验时可以在接触面上涂上膏体［8-9］、油状物［10］或液体驱赶走空气泡.本实验中在上、下铜盘之间涂一层水，上、下铜盘的电压差值为0 mV，说明水在热传导过程中热阻可以忽略.2）热电偶温度计探头处理：上、下铜盘上留有深至圆心的小孔来放置热电偶温度计探头.实验采用在探头上涂抹硅脂并用橡皮泥封住小孔口，以减小接触不良和小孔中空气对温度的影响.3）散热方式的选择：通过实验发现采用对流散热方式，对上下盘的电压造成明显的波动性，而采用自然对流散热方式［11］上下盘的电压比较稳定，因此，本实验采用自然对流散热方式散热.3.1 稳态值的测定本实验对设定加热盘A的温度选择也有一定的局限性，最低温度一般应高于环境温度15℃左右，最高温度不能超过80℃，否则，温度太高水中容易产生气泡和对流影响水的热传导.水在不同温度下导热系数不同，实验选择低、中、高3个温度作为代表，将加热盘的温度分别设定为45.0℃、55.0℃、65.0℃，达到稳态时（10 min内电压基本不变），记录A盘和P盘的电压值，实验完毕更换水重复测试，每一个设定温度重复5次.结果见表1.对表1的数据分析可知，在环境温度和设定加热盘温度相同的条件下测试，样品上下表面的电压值并非固定不变而是略有起伏，其原因与环境温度的起伏、测试时间长短、热电偶冷端的温度、水盘中水量的差别等因素有关.我们近似认为设定的3个温度下的5次测量属于等精度测量，取各自平均值作为其稳态时样品上下表面的电压值.3.2 冷却速率的测定散热时，散热盘采用自然对流散热的方式，对电压值在2.50～1.20 mV范围的冷却过程进行测试，每隔30 s记录散热盘电压随时间的变化情况，作T-t冷却曲线，如图3所示.求解每个设定温度下的冷却速率时，选取的冷却数据范围是从高于稳态时T2数值的0.2 mV左右至低于稳态时T2数值的0.2 mV左右为止.有关冷却速率的求解方法有的文献采用了线性拟合［12］，有的文献采用了多项式拟合［13-15］，有的文献采用了指数拟合［4，16］.本文分别对45.0℃、55.0℃、65.0℃的冷却曲线进行3种曲线拟合：二阶多项式拟合、线性拟合和指数拟合，进一步得到冷却速率；又分别用近似法、逐差法和镜尺作图法得到冷却速率，总共6种方法得到的冷却速率结果见表2.由表2可知：对测试数据分别采用二阶多项式曲线拟合，线性表达式拟合和指数拟合，由相关系数说明各种拟合曲线与所对应表达式相符.3个温度下由多项式拟合所得冷却速率都偏大，另外5种方法所得冷却速率相差不大.3.3 导热系数的计算通过查铜-康铜热电偶分度表得到电压所对应的温度值；不同温度下水导热系数通过查阅资料得到.把查阅资料得到的水在相应温度下的导热系数当作理论值.具体数据见表3.实验中测得散热盘P的质量、直径和厚度的平均值分别为：mP=857 g，DP=130.00 mm，hP= 7.00 mm；水盘的内、外直径和深度的平均值分别为：D 内=118.60 mm，D外=121.40 mm，h=9.20 mm.散热盘P的比热容为c=385J/K·kg.将以上数据及稳态数据、冷却速率数据代人式（5）计算得到导热系数.把采用各种方法计算得到的导热系数与表3中所对应的导热系数相比得到相对误差，计算结果见表4.由表4可知，二阶多项拟合所得到的导热系数误差最大，实验中不宜使用.从3个温度对比来说，近似法、逐差法和镜尺法存在一定的随机性，例如在45.0℃条件下，逐差法和近似法误差比较大都超过5%，而在55.0℃条件下，逐差法误差最小，在65.0℃条件下，近似法误差最小.线性拟合和指数拟合相对误差结果比较接近，相对而言误差比较小.由于利用计算机软件处理数据，可减少人为因素引入的误差，因此，从简单直接、误差小方面考虑，用线性拟合求解冷却速率是比较好的方法. 3.4 不确定度分析导热系数不确定度主要由稳态温差值和冷却速率两方面引入，现以常用的逐差法和线性拟合法为例分别估算不确定度.数字电压表的读数不确定度为0.01 mV，所以稳态电压值的不确定度均取0.01 mV，以常用的逐差法和线性拟合法为例估算结果见表5.从表5不确定度大小来看，线性拟合优于逐差法.稳态温差值和冷却速率值的误差大小是影响导热系数误差大小的两个主要因素.通过用稳态平板法对水的导热系数测试研究发现，在重复稳态测量时，即使设定加热盘和环境温度不变，稳态所对应的样品上下表面的电压也有起伏，由于其差值比较小，其值的微小变化会对结果造成比较大的影响，因此，作者用多次测量的方法，来保证稳态值的准确性.目前，文献报导的稳态测量都是单次测量，其样品上下表面的温差值相对比较大，而对于温差比较小，采用多次稳态测量的还没有文献报导.对于冷却速率的计算，本文采用了6种方法，最终的导热系数计算结果表明，线性拟合法比较好，因此，在冷却速率的计算时，作者建议多用几种方法进行对比分析.不足之处是，使用YBF-2型导热系数测试仪，其电压表分辨率为0.01 mV，若设定加热盘温度太低，其稳态值所对应的上、下盘的电压值比较小，相对而言，仪器误差所占比例比较大；若设定加热盘温度太高，样品水内容易产生气泡和对流，因此，最合理的温度有待进一步实验研究.【相关文献】［1］唐运林，朱肖平.新编大学物理实验［M］.重庆：重庆大学出版社，2004：46-48.［2］李成仁，吕翎，曲业民，等.液体导热系数的测量［J］.物理实验，1993，14（3）：105-106.［3］周其云.溶液导热系数测定仪的研制［J］.实验室研究与探索，1996，3：60-63.［4］刘艳峰.泡沫塑料导热系数随温度变化规律的研究［J］.河南科学，2015，33（2）：160-163.［5］金忆凡，吉唯峰，乔卫平，等.“稳态对比法”测量不良导体的导热系数［J］.物理实验，2012，32（1）：44-45.［6］林琦，曹立翔，周威.水立方薄膜（ETFE膜）导热系数的测定［J］.实验科学与技术2011，9（5）：60-61，64.［7］陈则韶，钱军，叶一火.复合材料等效导热系数的理论推算［J］.中国科学技术大学学报，1992，22（4）：416-424.［8］冉凯华，冷雪松，王艳东.测量不良导体导热系数实验装置的改进［J］.实验室研究与探索，2013，32（9）：47-50.［9］王国庆，朱冬生，林琳.吸附剂之间及其与铜表面之间的传热强化研究［J］.化学工程，1999，27（6）：13-15.［10］李灵杰.带孔片状不良导体导热系数测试方法探究［J］.大学物理实验，2011，24（2）：59-61.［11］官邦贵，秦炎福，王玉连，等.不良导体导热系数测量实验中两种冷却方式的对比研究［J］.物理与工程，2009，19（5）：45-46，63.［12］舒晓玲，池荟，竺江峰.固体热导率测量仪的新发现［J］.大学物理实验，2013，26（5）：25-28.［13］侯瑞宁，罗道斌，王虹.稳态法测导热系数的数据处理方法［J］.广西物理，2009，30（2）：45-47.［14］魏永生，于晓东，李保民，等.用Mathematica处理和分析实验数据［J］.实验室研究与探索，2005，24（6）：62-64，87.［15］易志俊，陈伟，李娜，等.基于DISLab温度传感器的导热系数测定［J］.大学物理实验，2014，27（4）：94-96.［16］陆泽璇，张军朋.用Origin处理导热系数测定实验的数据［J］.大学物理实验，2013，26（6）：101-104.。

液体导热系数测量1、服务范围•温度范围：-30 ℃~350 ℃；•压力范围：0.1~25 MPa；•各类液体及气体。

2、测量方法及标准测量方法：瞬态热线法参考标准：ASTM D2717 – 05 Standard Test Method for Thermal Conductivity of LiquidsASTM D7896 - 14 Standard Test Method for Thermal Conductivity, Thermal Diffusivity and Volumetric Heat Capacity of Engine Coolants and Related Fluids by Transient Hot Wire Liquid Thermal Conductivity Method3、样品种类•可测量的液体种类包括各种极性和非极性流体的纯质及混合物：•纳米流体：氧化铝纳米流体、石墨纳米流体、Fe3O4纳米流体、ZrO2纳米流体；•冷冻液：乙二醇、丙三醇、四氯化碳、少数碳氢化合物；•制冷剂：R134a、R12、R22、R123、二甲醚等；•油品：导热油、汽油、煤油、柴油、润滑油、压缩机油、冷冻机油、硅油等；•粘稠液体：粘稠溶剂、果汁、血液、牛奶等；•化学试剂：水、甲苯、醇类、离子液体等。

•可测量的气体包括各种纯质或者气体混合物：•天然气体：空气、CH4、N2、CO2、CO；•新型推进剂等。

4、典型测试利用TC3100L导热系数仪和TC3200L导热系数仪，研究了某航空煤油在常压下、243K~453K温度区间内的导热系数以及20℃下、0.1 MPa ~26 MPa压力范围内的导热系数，获得如下实验结果。

从中可以看到，随着温度的升高，航空煤油的导热性能时降低的；随着压力的升高，航空煤油的导热性能增大的。

图1：某航空煤油导热系数随温度变化曲线图2：某航空煤油导热系数随压力变化曲线更多测量案例，详见解决方案。

实验二 物质导热系数测定实验一、实验目的1． 学习在稳定热流条件下测定物质导热系数的原理、方法； 2． 确定所测物质导热系数随温度变化的关系；3． 学习、掌握相关热工测量仪表的结构与使用方法。

二、 实验原理测定物质导热系数的方法有很多，如稳态平板法、球体法、常功率平面热源法等，本实验采用的是稳态多层圆筒壁同心法，如图1－1所示。

图1－1 稳态多层圆筒壁同心原理示意图被测试样装满于试样筒内，则被测试样成一圆筒型。

设试样筒的内外两侧表面温度分别为t h 和t l 。

为防止试样在筒内产生热对流，采用二个很薄的金属套管将其分隔开来，保证热量在试样筒内以导热方式径向传递。

套管壁的热阻很小，可以忽略。

当试样内维持一维稳态温度场时，则有)()()/ln(212l h l h l t t Bt t r r l Q -=-=λπλ （1－1）其中：λ为试样的导热系数，单位W/m ·℃；lr r B π2)/ln(12=为仪器几何常数， 本实验所用仪器为DTI －811型导热系数测定仪，其结构简图见图1－2。

图1－2 DTI －811型导热系数测定仪结构简图考虑到测定仪端部的热损失为Q n ，装在试样筒内且与之同心的加热器所提供的热流Q ＝IV ，只有Q l 是由径向经待测试样传出，故Q=Q l +Q n =IV （1－2）仪器端部特性用热阻R （℃/W ）表示，有：)(1l h n t t RQ -=（1－3） 把式（1－1）、（1－3）代入式（1－2），并令B/R=C ，得C tBIV-∆=λ W/（m ·℃） （1－4） 式中：△t ＝（t h －t l ），单位℃；I 、V ——电加热丝的电流（A ），电压（V ）； C ——热损失修正常数，C=B/R 。

因此，只要维持试样筒内、外侧的温度稳定，测出导热量Q l 以及试样筒内外两侧表面的温度t h 、t l ，即可由式（1－4）求得在温度t m ＝（t h +t l ）/2下试样的导热系数。

液体导热系数实验报告液体导热系数实验报告引言：导热系数是描述物质传导热量能力的物理量，对于液体而言，其导热性质的研究对于工程领域的热传导问题具有重要意义。

本实验旨在通过测量不同液体的导热系数，探究液体导热性质的差异，并分析影响导热系数的因素。

实验步骤：1. 实验器材准备：实验所需的器材包括导热仪、不同液体样品、温度计等。

2. 实验样品准备：选择不同液体作为实验样品，如水、酒精、油等，并将其分别倒入导热仪的样品槽中。

3. 实验参数设置：根据实验需要，设置导热仪的温度范围和测量时间间隔等参数。

4. 实验数据记录：启动导热仪，开始测量不同液体样品的温度变化，并将数据记录下来。

5. 实验结果分析：根据实验数据，计算不同液体的导热系数，并进行对比分析。

实验结果与讨论：通过实验测量得到的数据，我们可以得出不同液体的导热系数如下：水的导热系数为0.6 W/(m·K)，酒精的导热系数为0.16 W/(m·K)，油的导热系数为0.15W/(m·K)。

由此可见，不同液体的导热系数存在明显的差异。

水的导热系数最高，表明水具有较好的导热性能，适用于需要快速传热的场合。

而酒精和油的导热系数较低，说明它们的导热性能较差，适用于需要保温的场合。

导热系数的差异主要受到液体分子结构和分子间相互作用力的影响。

水分子由氧原子和氢原子组成，分子间通过氢键相互作用，因此水具有较高的导热系数。

而酒精和油分子结构较为简单，分子间的相互作用力较弱，导致其导热系数较低。

此外，温度也会对液体的导热性质产生影响。

一般来说，液体的导热系数会随着温度的升高而增加。

这是因为温度升高会加速液体分子的热运动，增加分子间的碰撞频率，导致热量更快地传递。

实验中还可以进一步探究其他因素对液体导热系数的影响，比如压力、浓度等。

这些因素的变化可能会改变液体分子的排列方式和分子间的相互作用力，从而影响导热性质。

结论：通过本实验的数据分析，我们得出了不同液体的导热系数，并探讨了导热系数的影响因素。