导热系数的测定

导热系数实验测定

导热系数是描述材料导热性能的物理量，可以通过实验测定得到。以下是一种测定导热系数的实验方法：

1. 准备实验样品：将需要测量导热系数的样品切成形状相同的小块，尺寸大约为1cm x 1cm x 1cm。样品表面需要平整光滑，可以使用砂纸打磨。

2. 准备实验仪器：导热系数实验仪、温度计、电源等。

3. 实验步骤：

a. 将实验仪器接通电源，调整好温度计。

b. 将样品放在导热系数实验仪的试样台上。

c. 打开实验仪器，开始测试。

d. 实验仪器会通过导热方式将样品热量传递到散热器上，散热器会将热量散发到空气中。

e. 在测试过程中，记录样品表面和散热器表面的温度。

f. 根据测试数据，计算出样品的导热系数。

4. 实验注意事项：

a. 为了减小误差，需要重复测试多次，取平均值作为最终结果。

b. 在测试过程中，要保证实验环境的恒温恒湿，以免影响测试结果。

c. 在测试不同材料时，需要及时清洗试样台和散热器，以免样品之间相互影响。

这是一种比较简单的测定导热系数的实验方法，实际操作时还需要根据具体情况进行调整。

实验29 测量不良导体的导热系数

一 实验目的

1、学习动态平板法测量不良导体导热系数的方法。

2、掌握在科学工作室平台上利用计算机和热电偶测量温度的方法。

3、学习根据动态平衡的原理测定热流速率的方法。

二 实验仪器

导热系数测定仪 杜瓦瓶 热电偶 游标卡尺 500型科学工作室接口

直流电压放大器 计算机及科学工作室接口

三 实验原理

（一）动态平板法

动态平板法测定导热系数的原理根据是法国物理学家约瑟夫·傅立叶给出的导热方程式。如图29—1，在某一时刻，热量自温度为1的高温盘通过厚度为h、面积为A的导热样品平板向温度为2的低温盘传导，在t秒内，从高温面传到低温面的热量Q，满足下述表达式：

hAtQ21 （1）

图 29—1

式中tQ为热流速率，为该物质的导热系数，亦称热导率。导热系数是表示物质

热传导性能的物理量之一，其数值相当于相距单位长度的二个平行平面，当温度相差一个单位时，在单位时间内，垂直通过单位面积所流过的热量。通常把导热系数小的物体为不良导体，例如，石棉板0.12 ，橡胶0.22，松本0.15~0.35 ；导热系数大的为良导体，约为不良导体的10~1032倍，例如铜为100.42。导热系数的SI单位是瓦特每米开尔文，单位符号为)/(kmW。

动态平板法图29—1所示，这样的一个热传导系统，在某一时刻，对于温度为2、质量为m、比热为pc的低温盘来说，当高温物体通过待测量的样品材料以tQ的速率给低温物体输入热量，同时低温物体向四周散热。根据能量守恒定律有

散热dtdcmdtdcmtQpppp'22 （2）

式中dtd2为低温物体温度为2时的温度变化率，散热‘dtd2为低温物体温度为2时向四周散热的温度变化率。根据（1）、（2）式有

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。

导热系数测量实验报告

篇一：导热系数 实验报告

实验2.8 用稳态平板法测定不良导体的导热系数实验报告

一、实验目的.

（1）用稳态平板法测定不良导体的导热系数. （2）利用物体的散热速率求传热速率. 二、实验器材.

实验装置、红外灯、调压器、杜瓦瓶、数字式电压表. 三、实验原理.

导热是物体相互接触时，由高温部分向低温部分传播热量的过程.当温度的变化只是沿着一个方向（设z方向）进行时，热传导的基本公式可写为

dT

dQ=?λ ?????????

---------------------------------------------（2.8.1）

它表示在dt时间内通过dS面积的热量dQλ为导热系数，它的大小由物体

????dT

本身的物理性质决定，单位为W????1????1，它是表征物质导热性能大小的物理量，式中符号表示热量传递向着温度降低的方向进行.

在图中，B为待测物，它的上下表面分别和上下铜、铝盘接触，热量由高温铝盘通过待测物B向低温铜盘传递.若B很薄，则通过B侧面向周围环境的散热量可以忽略不计，视热量只沿着垂直待测板B的方向传递.那么在稳定导热（即温度场中各点的温度不随时间而变）的情况下，在?t时间内，通过面积为S、厚度为L的匀质圆板的热量为

???

?????? ---------------------------------------------（2.8.2）

式中，???为匀质圆板两板面的恒定温差，若把（2.8.2）式写成

?Q=?λ

??????

=?λ?? ---------------------------------------------（2.8.3）

的形式，那么???便为待测物的导热速率，只要知道了导热速率，由（2.8.3）式即可求出λ. 实验中，使上铝盘A和下铜盘P分别达到恒定温度??1、??2，并设??1??2，即热量由上而下传递，通过下铜盘P向周围散热.因为??1和??2不变，所以，通过B的热量就等于C向周围散发的热量，即B的导热速率等于C的散热速率.因此，只要求出了C在温度??2时的散热速率，就求出了B的导热速率???.