⑴ 大學物理實驗:用穩態法測不良導體的導熱系數的實驗裝置可以測量空氣的導熱系數嗎並說明理由
應該是不可測,良導體四周散失的熱量很多,不好平衡吧,空氣不會流動嗎?剛加熱的空氣,吹口氣,跑了沒法測
⑵ 穩態法測良導體導熱系數和測不良導體有什麼不同
穩態法測量導熱系數所依據的是傅立葉傳熱定律(λ=Qd/ΔT),其中Q是熱流密度,d是熱流方向上的長度,ΔT表示對應長度上的溫度差。
在理論上,傅立葉傳熱定律適應於所有材料,包括良導體和不良導體,但在具體測量中為了保證導熱系數的測量精度,則需要針對良導體和不良導體區別對待,由此形成了不同的測量方法和測量裝置。
在實際測試中,試樣溫度測量一般採用溫度感測器,如熱電偶和熱電阻,而溫度感測器都有一定的系統誤差。因此為了保證溫度測量精度,需要ΔT盡可能的大,一般ΔT在5℃~20℃范圍內。對於不良導體材料來說,平板狀試樣就很容易在試樣厚度上形成這樣的溫度差;而對於良導體來說,就需要增大試樣長度來實現較大溫差。所以,一般來說,良導體的導熱系數測量一般都採用長棒狀或長條狀試樣,熱流方向在棒狀試樣的軸向上;而不良導體的導熱系數測量則多採用平板狀試樣,熱流方向在平板的厚度方向上。
由此可見,試樣形狀的不同對應著要採用不同的加熱方式和加熱形狀使得試樣上形成穩定的一維熱流和溫度梯度場。所有這些都決定了不同的測試手段、測試設備和測試方法。
⑶ 測不良導體系數的裝置能否測良導體的導熱系數
一般來說良導體的導熱系數要大大高於不良導體。所以能測不良導體的儀器設備的測量范圍一般測不了良導體的導熱系數,因為超出量程了。
⑷ 大學物理實驗穩態法測量良導體的導熱系數。
在大學物理實驗級別上,只要是符合傅立葉熱傳遞定律,沒什麼不可以的。
所謂采專取一些措施和改變樣品屬的形狀,就是設法要保證試樣兩端的溫度差要足夠大以便於測量。對於不良導體,如橡膠,導熱系數在0.4左右,那麼橡膠盤兩個端面的溫度可以明顯的有足夠大的溫差可測;但如果是相同試樣尺寸的良導體,則試樣兩端面的溫差將非常小而無法准確測量。因此,為了增大良導體試樣兩端溫差的大小,就需要增大試樣的厚度,說白了,就是增大試樣的熱阻。
當然,這只是大學物理實驗所進行的改變,這在實際工程測量中是基本不可能的,因為試樣厚度增大勢必會增加試樣側面的熱損失,嚴重影響導熱系數測量誤差。
⑸ 不良導體導熱系數的測定為什麼不能測良導體的導熱率系數
一般測量不良導體的裝置量程比較小,而良導體的導熱系數比較大,容易超出量程,所以不用
⑹ 測量不良導體的熱導率的實驗裝置用來測良導體使良導體的形狀發生什麼變化
良導體因為導熱快,所以環境的因素要求的就不用非常的嚴格。而不良導體就要考慮到和環境的熱交換,所以在形狀上就要不利於與環境進行熱交換就行了,比如降低表面積。加保溫裝置等
⑺ 為什麼不能用穩態法測良導體導熱系數啊
可以的。
穩態法測量不良導體的導熱系數
一.實驗目的
1.掌握用穩態法測量不良導體(橡皮樣品)的導熱系數
2.學慣用物體散熱速率求傳導速率的實驗方法。
二.實驗儀器
FD-TC-B型導熱系數測定儀裝置如圖1所示,它由電加熱器、銅加熱盤C,橡皮樣品圓盤B,銅散熱盤P、支架及調節螺絲、溫度感測器以及控溫與測溫器組成。
數字電壓表
四.實驗步驟
(1) 取下固定螺絲,將橡皮樣品放在加熱盤與散熱盤中間,橡皮樣品要求與加熱盤、散熱盤完全對准;要求上下絕熱薄板對准加熱和散熱盤。調節底部的三個微調螺絲,使樣品與加熱盤、散熱盤接觸良好,但注意不宜過緊或過松;
(2) 按照圖1所示,插好加熱盤的電源插頭;再將2根連接線的一端與機殼相連,另一有感測器端插在加熱盤和散熱盤小孔中,要求感測器完全插入小孔中,並在感測器上抹一些硅油或者導熱硅脂,以確保感測器與加熱盤和散熱盤接觸良好。在安放加熱盤和散熱盤時,還應注意使放置感測器的小孔上下對齊。(注意:加熱盤和散熱盤兩個感測器要一一對應,不可互換。)
(3) 接上導熱系數測定儀的電源,開啟電源後,加熱盤即開始加熱,「加熱」、「散熱」選擇開關在數字電壓表上顯示散熱盤的當時溫度(電壓值)。
(4) 加熱盤的溫度上升到一定溫度值時(約3.40mV左右),開始記錄散熱盤的溫度,可每隔一分鍾記錄一次,待在10分鍾或更長的時間內加熱盤和散熱盤的溫度值基本不變,可以認為已經達到穩定狀態了。記下散熱盤溫度值θ2。
(5) 停止加熱,取走樣品,調節三個螺栓使加熱盤和散熱盤接觸良好,接通加熱,使散熱盤溫度上升到高於穩態時的θ2值20℃(查表得出相應的電壓值)左右即可。
(6) 移去加熱盤,讓散熱圓盤在風扇作用下冷卻,每隔30秒記錄一次散熱盤的溫度示值,根據記錄數據做冷卻曲線,用鏡尺法作曲線在θ2點的切線,根據切線斜率計算冷卻速率。
(7) 計算不良導體樣品的導熱系數。
五.注意事項
1. 為了准確測定加熱盤和散熱盤的溫度,實驗中應該在兩個感測器上塗些導熱硅脂或者硅油,以使感測器和加熱盤、散熱盤充分接觸;另外,加熱橡皮樣品的時候,為達到穩定的傳熱,調節底部的三個微調螺絲,使樣品與加熱盤、散熱盤緊密接觸,注意不要中間有空氣隙;也不要將螺絲旋太緊,以免影響樣品的厚度。
2. 導熱系數測定儀銅盤下方的風扇做強迫對流換熱用,減小樣品側面與底面的放熱比,增加樣品內部的溫度梯度,從而減小實驗誤差,所以實驗過程中,風扇一定要打開。
六.數據記錄與數據處理
樣品:橡皮;
室溫: ℃;
散熱盤比熱容(紫銅): ; 散熱盤質量: ;
厚度/mm
直徑/mm
散熱盤
橡皮樣品
絕緣樣品
穩態時,樣品上表面的溫度 = ,下表面的溫度 =
散熱盤自然冷卻時溫度記錄
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1.作冷卻曲線;
2.用鏡尺法求出冷卻速率。將鏡子製成的直尺通過A點,然後以A點為圓心轉動此鏡尺,直到鏡子中靠近鏡子一端曲線的像與原來曲線成一直線,此時直尺的方向即為該曲線在A點的曲率半徑方向,沿鏡尺畫一直線,然後過A點畫出與此線垂直的直線,此直線即是曲線在A
點的切線。
3.計算樣品的導熱系數。
⑻ 不良導體熱導率的測定中測r的方法是否適用於測熱的良導體為什麼
不可以的 穩態導熱法測量熱的良導體可以 但是由於良導體散熱快 所以測量結果誤差大
成為一個無用的實效結果
⑼ 穩態平板法測不良導體的導熱系數裝置能否測量良導體的導熱系數
可以。但要加長良導體的長度,其長度至少要大於其直徑,並在良導體外麵包裹絕緣物。