不良导体热导率的测量

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1、不良导体热导率的测定Determinationofthermalconductivityforpoorconductor物理实验中心邱春蓉实验目的：1．学习和掌握材料热导率测量的一种方法。2．进一步掌握用逐差法进行数据处理。实验仪器：热导率测量仪、温度测量仪实验原理热导率是表示物质热传导性质的物理量。热导率高的物质为良好的导热体，简称良导热体，否则为不良导热体。1常见的三种热传递方式：热传导对流热辐射稳定法测定热导率原理图假定温度T1>T2，热流量应按箭头所指的方向流动。开始时被测物体左端的热流量比右端要大得多，随着时间的增加，被测

2、物体各处热流量的差别会越来越小，直到时间足够长时，系统达到稳恒状态（流过被测物体所有截面上的热流量应当相同）。在不同的时间被测物体内的温度分布曲线3t2=5t1t3=10t1t4=20t1稳恒状态可用公式表示为：2稳恒状态时，流入物体2(散热盘)的热流量速度应等于其散热速度，有：（2）45最终计算公式热导率测定仪结构图实验原理不同材料测量示意图6热导率测定仪加热与散热仪器照片温度测量仪被测试样实验内容——稳恒态的测量稳恒状态实际上是一个相对的概念（t≠∞）加热电压值为交流60~80V(通过仪器面板设置)每隔3分钟记录一次T2、T1,

3、在加热时间超过一小时后，连续三次测量值T2－T1不变，即可认为达到稳恒态为止。加热加热盘T1（0C）散热盘T2（0C）温度差（0C）60.830.530.361.030.630.461.130.730.461.230.830.4实验内容——散热速率的测量对散热盘直接加热，散热盘温度升高3~5度即可停止加热；每隔20秒记录一次散热盘的温度,直到被测温度低于平衡点时散热盘温度2-3度时结束测量。取稳恒态时散热盘的温度前、后各10组数据，用逐差法求“散热速率”。散热平衡点前温度（0C）平衡点温度（0C）平衡点后温度（0C）T130.8T1

4、1T2T12T3T13T4T14T5T15T6T16T7T17T8T18T9T19T10T20=30.9=30.7数据处理要求加热过程（得到稳恒态）：每隔3分钟记录一次加热盘温度T2和散热盘温度T1的值，计算T2–T1，填入表1，当有三个温度差连续不变时，就达到了稳恒态。2.散热速率的测量：每隔20秒测量并记录物质2，取平衡点前、后各10个数据，用逐差法求其温度变化率（注意列表）。注意事项在移动加热盘时,应先切断加热电压后再移动加热盘(按一下加热按钮,红灯灭为停止加热,即加热盘断电。)。加热盘上温度较高,移动时应注意安全。“散热盘”

5、的背面有一个较浅的圆槽,安放时,三个螺丝尖部应置于槽内。取放“散热盘”时应注意轻拿轻放,避免将“散热盘”掉在地上摔变形。安放热电偶时,应将热电偶插入到底,切勿,弯折导线,以免损坏。如已加热后实验失败,需要重做时,先将“散热盘”取下,放在仪器的底板上,约几分钟后“散热盘”上的热量会被底板吸收,然后再重做。调平螺丝上设有锁紧螺母,调平后应锁紧定位。