J9-测定气体导热系数

时间:2024.3.31

实验九  测定气体导热系数

     物理学为衡量物质传导热的性质设置了导热系数,导热系数代表该物质的导热性能。导热系数大的物质为热的良导体;导热系数小的物质为热的不良导体。水的导热性能好,气体的导热性能差。在气体中不同的气体,导热性能相差悬殊。比如氦和氢的导热系数比空气大6~7倍,说明氦的导热能力比空气大6~7倍。在气相色谱分析中,气体导热系数这一热学性质被用来鉴别不同的气体。

“热线法”是测量气体导热系数的基本方法。为了减少气体对流传热的影响,实验测量在低气压下进行,然后通过线性外推求算实验结果。

实验目的

l.掌握用热线法测定气体导热系数的基本原理和正确方法。

2.掌握低真空系统的基本操作。

    3.学习应用“线性回归”和“外推法”进行实验数据处理。

实验原理

    l“热线法”测量气体导热系数的原理

“热线法”是在样品(通常为大的块状样品)中插入一根热线。测试时,在热线上施加一个恒定的加热功率,使其温度上升。测量热线本身或平行于热线的一定距离上的温度随时间上升的关系。由于被测材料的导热性能决定这一关系,由此可得到材料的导热系数。

文本框:  本实验将待测气体盛于沿轴线方向装有一根钨丝的圆柱形容器内(如图1),该容器称为测量室。并给钨丝提供一定的电流使其温度为,设容器内壁的温度近似为室温。由于, 容器中的待测气体必然形成一个沿径向分布的温度梯度,由于待测气体的热传导,将迫使钨丝温度下降,因而无法维持测量室中温度梯度的稳定状态。只有设法维持钨丝的温度恒为,容器内待测气体的温度分布才能保持为稳定的径向分布的温度场。

    本实验就是用热线恒温自动控制系统来维持钨丝温度恒为 。这样,每秒钟由于气体热传导所耗散的热量就等于维持钨丝的温度恒为 时所消耗的电功率。不同气体的导热性能(导热系数)不同,则维持钨丝温度恒为 所消耗的电功率也不同,因而可以通过测量钨丝消耗的电功率来求算待测气体的导热系数。

    图1是测量室的示意图,假设钨丝的半径为,测量室的内半径为,钨丝的温度为,长度为,室温为。距热源钨丝处取一薄层圆筒状气体层,设其厚度为,长为,内外圆柱面的温差为,每秒钟通过该柱面传输的热量为,根据傅里叶定律有:

它可改写为:              

两边积分得:           

则                    

                              (1)

其中就是要求的气体导热系数。上式中为仪器常数,测量室内壁温度可以近似地看作室温,问题是怎么测定?

我们知道,只有不断地为钨丝提供电能,才能保持钨丝的温度恒定为,且每秒种通过气体圆柱面传输的热量事实上就等于钨丝所耗散的电功率,而电功率的测定可通过测量钨丝两端的电压和流经钨丝的电流获得:。对于长度为的钨丝而言,在不同温度时,它的电阻值是不相同的,只要预先标定好钨丝的温度,根据材料电阻率与温度的关系,便可通过测量钨丝的电阻率而求出它的温度

   

2.修正项

(1)  钨丝耗散的总功率,除气体传导的热量之外,尚有钨丝热辐射以及联接钨丝两端的电极棒的传热损失。倘若将测量室抽成真空(低于0.133帕或乇),此时为保持钨丝的温度仍为所消耗的电功率,将主要用于钨丝的热辐射与电极棒的传热损失,它等于:

               

  故气体每秒钟所传导的热量(指低气压条件下气体每秒钟传导的热量)应为:

                

    在实际测量过程中,由于测量室的外管壁温度会有所提高,带来的系统误差是使

值偏小。为了消除这一系统误差,经长期实验发现,在以上公式中用乘1.2的系数

加以修正即可:

        (2)

(2) 为了减少气体对流传热的影响,测量应在低气压()条件下进行。因为在低气压的情况下,通过算出的(低气压下的气体导热系数)和测量时测量室内的压强存在着下述关系:

                 (3)

  从公式(1)可见成正比(因为为仪器常数,在测量中为恒定值),因此公式(3)中的可以用来代替,只是系数A要转换为另一系数,于是可将公式(3)改写为如下的形式:

              (4)

    本实验是在不同压强()的情况下,测出相应的,然后以为横坐标,l/

为纵坐标作图,所得到的实验曲线将近似为一直线。此直线在纵坐标上的截距即为l/

这就是所谓用外推法求值,将所得的代入(1)式,便得到欲求的气体在之间的平均导热系数。  

    综上所述,测量气体导热系数的过程,实际上就是测量不同低气压(P)情况下相应的,这里(),通过与l/ 作图求出截距l/,将

及已知的代入(1)式而求出气体在之间的平均导热系数

实验装置

实验系统示意图及各部分的作用如下:

文本框:

热线恒温调节电位器:用于设定钨丝(热线)初始温度的高低,并通过仪器自动恒温控制系统保证在不同气压条件下热线均保持同一温度设定值

测量室:作为待测气体的存贮与测量空间;

真空计:用于测量系统的真空度;

干燥塔:用于对待测气体干燥除湿,同时缓冲系统气压变化速率,从而保护电子真空计的压力传感器;

针阀:用于调节待测气体的进气速率(注意:该阀仅用于流量的调节,而不可作为截止阀使用);

三通I:用来转换l、2接通(真空泵对系统抽气状态)或l、3接通(真空泵进气口通大气状态,以免真空泵回油);

三通II:可转换4、5接通(针阀控制进气状态)或4、6接通(系统直接通大气状态)。

若三通I为l、2接通,三通II为关闭状态,则此时对测量室及全系统抽气。

     

实验内容

    l. 系统校准和热线温度的设定

    (1)熟悉气体导热系数测定仪的基本结构,了解面板上各开关、旋钮等的功能,特别注意三通I和三通II的旋转操作。

(2) 电子真空计的校准。

从实验室提供的气压计上读取当时的大气压值。闭合仪器电源总开关,系统通大气。将仪器上电子气压计的读数,设置为当时的大气压值。(通过面板上的真空计校准按钮“+”或“-”调整)仪器自动将校正后数据保存。

    (3)调节热线的恒定温度。将测量室的钨丝用导线与仪器上两个接线柱相联。打开电压表,缓缓调节钨丝的温度选择旋钮,从电压表和电流表上读出钨丝的,并估算钨丝的电阻值,使它的电阻值达到左右(对于导热系数特别大的气体,如氢气,电阻值要适当再调低一些,以免测量时超出电表量程)。

    2.测量钨丝热辐射与电极捧传热耗散的电功率

   (1) 预抽真空

三通II旋至4(即旋钮尖端指向关闭),开动真空泵,三通I旋至l、2相通(即旋钮尖端指向系统),抽气约20分钟,从数字式真空计读数观察系统的真空度,应使真空度达到约O.1333帕(或托)。

(2)真空计零值校准。

系统抽到0.1333帕(~托)数量级的低气压,按置零按钮数字显示为零即可,本系统以此值作为真空看待。

:此值为一般机械真空泵的极限真空度。实际测量时,一般以热丝耗散功率小于O.20作为系统的真空对待。例如,在的设置值为时,只要系统抽气到电压表显示值小于时,则系统就基本满足真空要求。此时,可按真空计的置零按钮,使真空计“置零”。

(3)测量

    在真空度约0.1333帕(或乇)时测出热线两端的电压及流过它的电流

    即为非气体导热所消耗的热功率。

注意:如果系统长时间没有使用,或者系统漏气较多,系统不易达到所要求的真空度,应仔细检查系统各气路接口有否漏气并予以排除,必要时可拔下两个三通阀的阀芯,清洗后涂上新的真空脂,在排除系统内部吸附的气体后,系统应能达到所需的真空度。

    3.测量干燥空气的导热系数

鉴于测量时待测气体的气压应为帕(乇)的低气压,实验时应将待测气体注入抽空了的测量室,通过控制针阀的漏气率注入部分气体来控制气压,使之符合上述范围。实验的过程是测出不同气压值时,钨丝两端的电压及流经钨丝的电流

具体步骤如下;

(1)  测量后,测量室处于真空状态,校准好真空计零点。将三通II旋至4、5联通继续把三通II至针阀之间的管路中的残余气体的气压抽到l乇以下。

(2)  接着关闭三通II 。将三通I从l、2联通的位置旋转到l、3联通,关闭真空泵。

(3)  旋转三通II至4、5联通(即旋钮尖头指向针阀),使干燥气体经过针阀缓慢进入抽空了的测量室。针阀用来控制干燥空气的进入。

(注意:漏率的大小,要以实验人员在乇的气压范围内,能及时读取并记录相关数据为宜,该阀非常精密,应在教师指导下进行调节,请同学们自己不要随意调节,以免损坏针阀)。

(4)  系统气压缓慢地升高,当气压到达1乇左右,测定出一组相应的电压值与电流值,以后每间隔O.5乇左右测量一组数据,只要在乇的范围内,均匀地读取十几组数据并分别记录到表格内即可。

注意

1.为了避免真空泵回油,实验过程中或实验结束时,只要真空泵停机时,都应该及时将三通I转到l、3位置,旋钮尖端指向空气,使其进气口通大气。

2.实验过程中如果不注意(或操作不熟练),把过多的气体放入系统内,这时可以参照上面操作步骤,用真空泵把系统内气压重新抽到实验需要值再继续测量。

数据记录与处理

1.数据记录表(见下表)

2.数据处理:

(1)   外推法求

鉴于是线性方程,故以为纵坐标,为横坐标,根据实验数据可作出一条直线,该直线在纵轴上的截距即。因此可求出常压下在温度之间气体耗散的平均热功率值。

(2)   求

实验时的室温可近似地作为测量室的壁温

热线温度可通过    求出。

式中     

      钨丝在C时的电阻值;

        为实验测量时的热线电阻(即热线恒温为时的电阻);

   为温度系数。

(3)   求之间的平均导热系数。

依实验室给出的,再根据求出的,利用(1)式  

   

即可求出空气在间的平均导热系数。

(4)求间平均导热系数的理论值,并与实验测得值对比求实验的相对误差。

气体的导热系数与温度有关,从手册中可查出0℃时某些气体的导热系数,如下表:

    由于导热系数和温度的依赖关系比较复杂,要由精确计算出各温度下的

是比较困难的,但如下的简单关系可以近似成立:

    由此可以计算出间的平均导热系数:

        将所得的之间的平均导热系数值比较,即可求出测量的相对误差:

 3.测量氢气或其它气体的导热系数

    基本操作方法与实验内容相同,但须注意:

    (1)待测气体样品由针阀及三通II的4、5接通放入测量室。

    (2)氢气的导热系数特别大,为避免电表读数超量程,热线的设定电阻值应降到,而且在向测量室充气时可切断对热线的电压输出(避免电表读数将因超量程而溢出),待稍稍抽气后再接通热线电压。

   

思考题

1.开启或停止真空泵之前应该注意什么问题?

2.使用电子式真空计应注意哪些问题?

3.为什么要先测量低气压下气体的传热数据,再用外推法去求常压下的气体的导热系数?

4.为何要测量真空条件下钨丝耗散的电功率?  

5.为何要避免系统一边进气一边抽气?

附录

操作程序

    l.在真空泵与主机接通及220V电源接通的基础上,接通测量室的“+”“-”输出端。   

    2.将抽气阀置于“大气”位置。

    3.打开主机左侧的电源开关,将放气阀置于“大气”位置,此时,主机上左侧的数显表头所显示的数字为大气压数,通过“+”“-”按钮校正大气压的数为760,再将放气阀置于“关闭”位置。

文本框:  
1、三通I   2、测量室     3、三通II    4、针阀   5、气压表   6、测量室电压表  7、测量室电流表  8、电源总开关   9、电源指示灯   10、真空计置零按钮    11、12 真空计校准+、-   13、真空计单位转换   14、测量室温度设置   15、测量室电源开关   16、真空泵电源开关
    4.将主机面板上的扭子开关打向“输出”,调整“温度选择”旋钮,观察中间及右边的数显表,(即热丝电压,热丝电流)应成比例的数字相同。

    5.将抽气阀置于“系统”位置,打开真空泵电源,开始抽真空。

    6.抽真空过程中热丝电压低于5V,热丝电流50mA以下基本上满足真空要求,将放气阀置于“针阀”位置。真空泵继续工作,使热丝电压仍低于5V,热丝电流50mA以下,然后按主机面板的“置零”按钮,再关掉真空泵电源。

    7.实验结束后,应将放气阀置于“关闭”位置,抽气阀置于“大气”位置,关掉电源开关。

    上述程序为从开机到关机的操作过程,其过程中需记录有关数据,及应注意的若干问题,由实验老师给予指导。


第二篇:导热系数的测定(1)


实验二  导热系数的测定

热量传输有多种方式,热传导是热量传输的重要方式之一,也是热交换现象三种基本形式(传导、对流、辐射)中的一种。导热系数是反映材料导热性能的重要参数之一,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和测量就显得很有必要。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技术中对材料的导热系数常用实验的方法测定。测量导热系数的方法大体上可分为稳态法和动态法两类。

本实验介绍一种比较简单的利用稳态法测材料导热系数的实验方法。稳态法是通过热源在样品内部形成一个稳定的温度分布后,用热电偶测出其温度,进而求出物质导热系数的方法。

【实验目的】

1、掌握稳态法测材料导热系数的方法

2、掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法

【实验仪器】

YBF-2型导热系数测试仪,杜瓦瓶,测试样品(硬铝、橡皮)、游标卡尺、物理天平等。

【实验原理】

早在1882年,法国科学家丁·傅里叶就提出了热传导定律,目前各种测量导热系数的方法都建立在傅里叶热传导定律基础上。

当物体内部各处温度不均匀时,就会有热量从温度较高处传向较低处,这种现象称为热传导。热传导定律指出:如果热量是沿着Z方向传导,那么在Z轴上任一位置Zo处取一个垂直截面积dS,以表示在Z处的温度梯度,以表示该处的传热速率(单位时间内通过截面积dS的热量),那么热传导定律可表示成:

 

                                                            (1-1)

式中的负号表示热量从高温区向低温区传导(即热传导的方向与温度梯度的方向相反),比例数λ即为导热系数,可见导热系数的物理意义:在温度梯度为一个单位的情况下,单位时间内垂直通过截面单位面积的热量。利用(1-1)式测量材料的导热系数λ,需解决两个关键的问题:一个是如何在材料内造成一个温度梯度并确定其数值;另一个是如何测量材料内由高温区向低温区的传热速率

1、关于温度梯度

为了在样品内造成一个温度的梯度分布,可以把样品加工成平板状,并把它夹在两块良导体——铜板之间,如图1,使两块铜板分别保持在恒定温度T1和T2,就可能在垂直于样品表面的方向上形成温度的梯度分布。若样品厚度远小于样品直径(),由于样品侧面积比平板面积小得多,由侧面散去的热量可以忽略不计,可以认为热量是沿垂直于样品平面的方向上传导,即只在此方向上有温度梯度。由于铜是热的良导体,在达到平衡时,可以认为同一铜板各处的温度相同,样品内同一平行平面上各处的温度也相同。这样只要测出样品的厚度h和两块铜板的温度T1、T2,就可以确定样品内的温度梯度。当然这需要铜板与样品表面紧密接触无缝隙,否则中间的空气层将产生热阻,使得温度梯度测量不准确。


  图1  传热示意图  

为了保证样品中温度场的分布具有良好的对称性,把样品及两块铜板都加工成等大的圆形。

2、关于传热速率

单位时间内通过某一截面积的热量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。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)有关,其表达式为

                        (1-2)

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。因为质量容易直接测量,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。铜板的冷却速率可以这样测量:在达到稳态后,移去样品,用加热铜板直接对下铜板加热,使其温度高于稳态温度T2(大约高出10℃左右),再让其在环境中自然冷却,直到温度低于T2,测出温度在大于T2到小于T2区间中随时间的变化关系,描绘出T-t曲线(见图2),曲线在T2处的斜率就是铜板在稳态温度时T2下的冷却速率。

图2 散热盘的冷却曲线图

应该注意的是,这样得出的是铜板全部表面暴露于空气中的冷却速率,其散热面积为2πRp2+2πRphp(其中Rp和hp分别是下铜板的半径和厚度),然而,设样品截面半径为R,在实验中稳态传热时,铜板的上表面(面积为πRp2)是被样品全部(R=Rp)或部分(R<Rp)覆盖的,由于物体的散热速率与它们的面积成正比,所以稳态时,铜板散热速率的表达式应修正为:

 ,则        =-               (1-3)

<, 则        =-        (1-3′)

根据前面的分析,这个量就是样品的传热速率。

将(1-3)式或(1-3′)式代入热传导定律表达式,考虑到dS=πR2,可以得到导热系数:

λ=                 (1-4)

或    λ=           (1-4′)

式中的R为样品的半径、h为样品的高度、m为下铜板的质量、c为铜的比热容、Rp和hp分别是下铜板的半径和厚度。各项均为常量或直接易测量。铜板的比热容

本实验选用铜一康铜热电偶测温度,温差为100℃时,其温差电动势约为4.0mV。由于热电偶冷端浸在冰水中,温度为0℃,当温度变化范围不大时,热电偶的温差电动势θ(mV)与待测温度T(℃)的比值是一个常数。因此,在用(1-4)或(1-4′)式计算时,也可以直接用电动势θ代表温度T。

【实验内容】

一、测量不良导热体(硅橡胶材料)的导热系数

1、用游标卡尺测量硅橡胶盘的直径和厚度,各5次。测量散热盘P的直径、厚度、质量,多次测量取平均值。

2、把硅橡胶盘放入加热盘A和散热盘P之间,调节下圆盘托架上的三个微调螺丝,使待测样品与上、下铜盘接触良好。安置圆筒、圆盘时须使放置热电偶的洞孔与杜瓦瓶在同一侧。热电偶插入铜盘上的小孔时,要抹些硅脂,并插到洞孔底部,使热电偶测温端与铜盘接触良好,热电偶冷端插在杜瓦瓶中的冰水混合物中。

3、根据稳态法,必须得到稳定的温度分布,这就要等待较长时间,为了提高效率,可先将电源电压打到“高”档,几分钟后θ1=4.00mv即可将开关拨到“低”档,通过调节电热板电压“高”、“低”及“断”电档,使θ1读数在±0.03mv范围内,同时每隔30秒读θ2的数值,如果在2分钟内样品下表面温度θ2示值不变,即可认为已达到稳定状态。记录稳态时与θ1,θ2对应的T1,T2值。

需要强调的是,测金属(或陶瓷)的导热系数时,T1、T2值为稳态时金属样品上下两个面的温度,此时散热盘P的温度为T3。因此测量P盘的冷却速率应为:

 

测T3值时要在T1、T2达到稳定时,将上面测T1或T2的热电偶移下来进行测量。

4、测量散热盘P在稳态值附近的散热速率:移开加热盘A,取下硅橡胶盘,并使加热盘A与散热盘P直接接触,当散热盘P的温度上升到高于稳态的值约0.2mV左右时,再将加热盘A移开,让下铜盘所有表面均暴露于空气中,使下铜盘自然冷却,每隔30秒读一次下铜盘的温度示值并记录,直到温度下降到T2(或T3)以下一定值。作铜盘的T—t冷却速率曲线,选取邻近T2(或T3)的测量数据来求出冷却速率。

5、根据(1-4)或(1-4′)式计算样品的导热系数λ。

:由于热电偶冷端温度为0℃,所以当温度变化范围不太大时,其温差电势mV值与待测温度值的比是一个常数,因此在用公式14-4计算值时,可直接用温差电势的数值取代温度值。

二、测量金属良导热体的导热系数

(1)先将两块树脂圆环套在金属圆筒两端,并在金属圆筒两端涂上导热硅胶,然后置于加热盘A和散热盘P之间,调节散热盘P下方的三颗螺丝,使金属圆筒与加热盘A及散热盘P紧密接触。

(2)在杜瓦瓶中放入冰水混合物,将热电偶的冷端插入杜瓦瓶中,热端分别插入金属圆筒侧面上、下的小孔中,并分别将热电偶的接线连接到导热系数测定仪的传感器Ⅰ、Ⅱ上。

(3)接通电源,将加热开关置于高档,当传感器Ⅰ的温度约为3.5mV时,再将加热开关置于低档,约40分钟。

(4)待达到稳态时(的数值在10min内的变化小于0.03mV),每隔2min记录的值。

(5)测量散热盘P在稳态值附近的散热速率:移开加热盘A,先将两测温热端取下,再将的测温热端插入散热盘P的侧面小孔,取下金属圆筒,并使加热盘A与散热盘P直接接触,当散热盘P的温度上升到高于稳态的值约0.2mV左右时,再将加热盘A移开,让散热盘P自然冷却,每隔30s记录此时的值。

(6)用游标卡尺测量金属圆筒的直径和厚度,各5次。

(7)记录散热盘P的直径、厚度、质量。

三、自动测量:(选做)

1、参数测量与仪器安装,与手动测量中的1、2步相同。

2、将电压选择开关打在(0)位置,设定好上铜盘的加热温度,对上铜盘进行加热。

3、将信号选通开关打在(I)位置,测量上铜盘的温度,当上铜盘加热到设定温度时,通过调节电热板电压“高”、“低”及“断”电档,使θ1读数在±0.03mv范围内,同时每隔30秒读θ2的数值,如果在2分钟内样品下表面温度θ2示值不变,即可认为已达到稳定状态。记录稳态时与θ1,θ2对应的T1,T2值。若样品为金属,还应测与θ3对应T3

4、移去样品,继续对下铜盘加热,当下铜盘温度比T2(或T3)高出10℃左右时,移去圆筒,让下铜盘所有表面均暴露于空气中,使下铜盘自然冷却。每隔30秒读一次下铜盘的温度示值并记录,直至温度下降到T2(或T3)以下一定值。作铜盘的T——t冷却速率曲线,选取邻近T2(或T3)的测量数据来求出冷却速率。

5、根据(1-4)或(1-4′)式计算样品的导热系数λ。

6、设定不同的加热温度,测量出不同温度下样品的导热系数λ。在设定加热温度时,须高出室温30℃。

【注意事项】

1、使用前将加热盘与散热盘的表面擦干净,样品两端面擦净,可涂上少量硅油,以保证接触良好。

2、加热盘侧面和散热盘侧面,都有供安插热电偶的小孔,安放加热盘和散热盘时此二小孔都应与杜瓦瓶在同一侧,以免线路错乱,热电偶插入小孔时,要抹上些硅脂,并插到洞孔底部,以保证接触良好,热电偶冷端浸于冰水混合物中。

3、实验过程中,如若移开加热盘,应先关闭电源,移开热圆筒时,手应拿住固定轴转动,以免烫伤手。

4、不要使样品两端划伤,以免影响实验的精度。

5、数字电压表出现不稳定或加热时数值不变化,应先检查热电偶及各个环节的接触是否良好。

【思考题】

1、测导热系数λ要满足哪些条件?在实验中如何保证?

2、测冷却速率时,为什么要在稳态温度T2(或T3)附近选值?如何计算冷却速率?

3、讨论本实验的误差因素,并说明导热系数可能偏小的原因。

4、散热盘下方的轴流式风机起什么作用?若它不工作时实验能否进行?

【数据与结果】

1. 实验数据记录(铜材的比热c = 0.09197 cal·g –1 ·℃ –1

(1)硅橡胶材料的导热系数测量数据记录。见表1~表4。

表1 数据表  散热盘P =         (g)          (cm)             (cm)

表2 数据表   硅橡胶盘:        (cm)             (cm)

表3 数据表      稳态时的数据:

表4 数据表   散热速率:            (mV/s)

(2)*金属圆筒导热系数测量数据记录(表格自拟)。

2. 根据实验结果

计算出硅橡胶不良导热体与金属圆筒良导热体的导热系数最佳值(导热系数单位换算:1cal·cm–1·s-1·℃–1 =418.68 W/m·K ) ,(硅橡胶的导热系数由于材料的特性不同,范围为0.072~0.165W/m·K,金属铝的导热系数为285.25W/m·K),检验数据结果是否正确。

附录一:铜—康铜热电偶分度表

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梧州学院学生实验报告成绩:指导教师:专业:班别:实验时间:实验人:学号:同组实验人:

物理实验报告 测量不良导体的导热系数

测量不良导体的导热系数林一仙一实验目的1用稳态平板法测量不良导体的导热系数2用物体的散热速率求传热速率3掌握热电偶测量温度的方法二实验仪器导热系数仪杜瓦瓶热电偶FPZ1型多量程直流数字电压表游标卡尺停表三实验原...

热不良导体导热系数测定实验报告实例

热不良导体导热系数测定实验报告实例附讲义讲义

不良导体导热系数的测定实验报告

非金属固体材料导热系数的测量20xx04用热线法测量不良导体导热系数是一种广泛使试样用的方法国家对此制定了标准非金属固体材热线料导热系数的测定热线法GBT1029719xx图1热线法测定非金属固体材料导热系数基...

不良导体导热系数的测定

学生实验报告成绩指导教师班别实验时间实验人学号同组实验人123456

二级大物实验报告-不良导体的导热系数

实验题目不良导体导热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导热系数并利用作图法求冷却速率实验原理1导热系数导热系数是反映材料热性能的重要物理量目前对导热系数的测量均建立在傅立叶...

实验报告模板 稳态法测量不良导体的导热系数

梧州学院数理系学生实验报告成绩指导教师专业班别实验时间实验人学号同组实验人1234

不良导体导热系数的测定-讲义

不良导体导热系数的测定热量的传递一般分为三种热传导热对流以及热辐射其中的热传导是指发生在固体内部或静止流体内部的热量交换的过程从微观上说热传导或者说导热过程是以自由电子或晶格振动波作为载体进行热量交换的过程从宏...

不良导体导热系数的测定

辽宁科技大学物理设计性实验论文物理实验教学中心不良导体导热系数的测定测控技术与仪器20##-2摘要:导热系数是表征物质材料传导的重要物理量,对实验过程中数字毫伏表显示电动势测量值与相应的时间关系,利用Excel…

研究性报告-不良导体热导率的测量 北航物理实验

研究性报告题目:稳态法侧不良导体热导率学生姓名:学院:交通工程与科学学院专业:土木工程班级:学号:研究性报告稳态法测不良导体的热导率一、摘要由于温度不均匀,热量从温度高的地方向温度低的地方转移,这种现象叫做热传…

实验3-10 测量不良导体的导热系数

实验37稳态法测定不良导体的导热系数实验报告实验目的1了解稳态的概念和实现稳态的思想和方法2深刻理解稳态平板法测量材料导热系数的实验设计思想实验中以传热率等于散热率为判别依据掌握实验方法3掌握通过散热速率测量传...

不良导体导热系数的测定

不良导体导热系数的测定班级生物科学姓名日期20xx61地点理科楼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导热系数并用作图法求冷却速率实验原理当物体内部有温度梯度存在时就有热量从高温处传递到...

不良导体导热系数测定实验报告(24篇)