① 本實驗裝置為什麼僅限於測定非金屬材料的導熱系數
導熱系數測定的實驗體會與收獲通過測定良導體（銅、空氣）、不良導體（橡膠）的導熱系數實驗，我們組的各同學都明白了要用1、測良導體、不良導體的導熱系數的方法是穩態法2、導熱系數的物理意義是什麼？3、測λ要滿足什麼條件，怎樣保證這些條件？4、測量冷卻速率時，為什麼要在穩態溫度θ2附近取值？ 一、 測良導體、不良導體的導熱系數的方法是穩態法 測量導熱系數我們組用的是穩態法，在穩態法中，先利用熱源對樣品加熱，樣品內部的溫差使熱量從高溫向低溫處傳導，樣品內部各點的溫度將隨加熱快慢和傳熱快慢的影響而變動；適當控制實驗條件和實驗參數可使加熱和傳熱的過程達到平衡狀態，則待測樣品內部可能形成穩定的溫度分布，根據這一溫度分布就可以計算出導熱系數。而在動態法中，最終在樣品內部所形成的溫度分布是隨時間變化的，如呈周期性的變化，變化的周期和幅度亦受實驗條件和加熱快慢的影響，與導熱系數的大小有關。 本實驗應用穩態法測量良導體（銅、空氣）、不良導體(橡皮樣品)的導熱系數，學慣用物體散熱速率求傳導速率的實驗方法。 二、 導熱系數的物理意義： 導熱系數是表徵物質熱傳導性質的物理量。導熱系數是指在穩定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側表面的溫差為1度（K，°C）,在1秒內，通過1平方米面積傳遞的熱量，用λ表示，單位為瓦/（米·度），w/（m ·k）（W/m · K,此處的K可用℃代替。導熱系數與材料的組成結構、密度、含水率、溫度等因素有關。材料結構的變化與所含雜質的不同對材料導熱系數數值都有明顯的影響，因此材料的導熱系數常常需要由實驗去具體測定。 三、 測λ要滿足什麼條件，怎樣保證這些條件？ (1)測θ1、θ2 系統要處於穩定態，即這兩個溫度在10分鍾內保持不變，並且θ1大於θ2。θ1 人為控制在3.47——3.53mv (2)測量散熱板在θ2 附近的冷卻速率。 四、 測冷卻速率時，為什麼要在穩態溫度θ2附近選值？ （1）當散熱板處在不同溫度時，它的散熱速率不同，與本體溫度、環境溫度有關。 （2）在實驗中，當系統處於穩態時，通過待測樣品的傳熱與散熱盤向側面和下面的散熱率相同，所以測冷卻速率要在穩態溫度θ2附近。 總之，通過這次實驗，我們收獲很大。不僅掌握了與導熱系數有關的許多熱學知識，而且由於熱學實驗升溫、降溫不好控制，培養了我們嚴謹的科學態度、細致的觀察能力、團結合作的意識。 最後衷心感謝老師的耐心指導！
② 應用穩態法如何是否可以測量良導體的導熱系數
穩態法實驗中，將待測樣品樣品製成平板狀，其上端面與一個穩定的均勻發熱體充分接觸，下端面與一均勻散熱體相接觸。由於平板樣品的側面積比平板平面小很多，可以認為熱量只沿著上下方向垂直傳遞，橫向由側面散去的熱量可以忽略不計，即可以認為，樣品內只有在垂直樣品平面的方向上有溫度梯度。測出溫度穩定後上下兩個面的溫度，然後再測出散熱體散熱速率，就可以求出材料的導熱系數。
③ 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
④ 誰能給下固體導熱系數的測量實驗的步驟啊
【實驗目的】
1．用穩態法測定不良導熱體橡膠的熱導率，並與公認值進行比較；
2．初步學慣用熱電偶進行溫度測量。
【實驗原理】
測量熱導率的方法比較多，可以歸並為兩類基本方法：一類是穩態法；另一類為動態法。用穩態法時，先用熱源對測試樣品進行加熱，並在樣品內部形成穩定的溫度分布，然後進行測量；而在動態法中，待測樣品中的溫度分布是隨時間變化的，例如按周期性變化等。本實驗採用穩態法進行測量。
根據傅立葉導熱方程式，在物體內部，取兩個垂直於熱傳導方向、彼此間相距為h、溫度分別為T1和T2（設T1 ＞T2 ）的平行平面，若平面面積均為ΔS，則在Δt時間內通過面積ΔS的熱量ΔQ滿足下述表達式： （13-1）
式中 即為該物質的熱導率，也稱導熱系數。由此可知，熱導率是一個表示物質熱傳導性能的物理量，其數值等於兩相距單位長度的平行平面上、當溫度相差一個單位時、在單位時間內垂直通過單位面積所流過的熱量，其單位為W/mK。材料的結構變化與雜質多寡對熱導率都有明顯的影響；同時，熱導率一般隨溫度而變化，所以，實驗時對材料成份、溫度等都要一並記錄。
我們這里使用的TC-3型熱導率測定儀，就是採用穩態法測量不良導體、金屬、空氣等多種材料熱導率的一體化實驗儀器，由五大部分組成（具體結構如圖13-1所示）：
（1）加熱源：電熱管加熱銅板；
（2）測試樣品支架：支架、樣品板，散熱銅板、風扇；
（3）測溫部分：熱電偶，數字式毫伏表，杜瓦瓶；
（4）數字計時裝置：計時范圍166分鍾，解析度0.1秒；
（5）PID自動溫度控制裝置：控制精度 ，解析度 。
在支架上先放上圓銅盤B，在B的上面放上待測樣品C（圓盤形的不良導體），再把帶發熱器的圓銅盤A放在C上。發熱器通電後，熱量從A盤傳到C盤，再傳到B盤，由於A、B盤都是良導體，其溫度即可以代表C盤上、下表面的溫度T1和T2，T1 、T2分別由插入A、B盤邊緣小孔的熱電偶I來測量，熱電偶的冷端則浸在杜瓦瓶G中的冰水混合物中，通過感測器切換開關KI切換A、B盤中的熱電偶II、III與數字電壓表F的連接迴路。由式（13-1）可以知道，單位時間內通過待測樣品C任一圓截面的熱流量 為
（13-2）
式中Rc為樣品的半徑，hc為樣品的厚度。當熱傳導達到穩定狀態時，T1和T2的值不變， 於是通過樣品盤C上表面的熱流量與由散熱銅盤B向周圍環境散熱的速率相等，因此，可通過銅盤B在穩定溫度T2 時的散熱速率來求出熱流量 。實驗中，在讀得穩定時的T1、T2後，即可將C盤移去，而使盤A的底面與銅盤B直接接觸。當盤B的溫度上升到高於穩定時的值T2若干攝氏度或（0.2mV）後，再將圓盤A移開，讓銅盤B自然冷卻。觀察其溫度T2隨時間t變化情況，然後由此求出銅盤B在T2 的冷卻速率 ，而
(mB為紫銅盤B的質量，c為銅材的比熱容)，就是紫銅盤B在溫度為T2 時的散熱速率。但要注意：這樣求出的 是紫銅盤的全部表面暴露於空氣中的冷卻速率，其散熱表面積為 （其中RB與hB分別為紫銅盤B的半徑與厚度）。然而，在觀察測試樣品C的穩態傳熱時，B盤的上表面（面積為 ）是被樣品覆蓋著的。考慮到物體的冷卻速率與它的表面積成正比，則穩態時銅盤B散熱速率的表達式應作如下修正：
（13-3）
將式（13-3）代入式（13-2），得
（13-4）
【實驗儀器】
TC-3型熱導率測定儀，橡膠樣品, TW-1型物理天平，游標卡尺,冰水，硅油。
使用注意：
（1）使用前將加熱銅板A與散熱銅板B擦乾凈，樣品兩端面擦乾凈後，可塗上少量硅油，以保證接觸良好。
（2）實驗過程中，如需觸及電熱板，應先關閉電源，以免燙傷。
（3）實驗結束後，應切斷電源，妥為放置測量樣品，不要使樣品兩端面劃傷而影響實驗的正確性。
【實驗內容】
在測量熱導率前應先對散熱盤B和待測樣品盤C的直徑、厚度進行測量。
1、用游標卡尺測量待測樣品盤C直徑和厚度，各測1次。
2、用游標卡尺測量散熱盤B的直徑和厚度，各測1次，計算B盤的質量，也可直接用天平稱出B盤的質量。
一、不良導體熱導率的測量
1．把橡膠盤C放入加熱盤A和散熱盤B之間，用三個螺旋頭E夾緊（擰去固定軸H不用）。
2．在杜瓦瓶G中放入冰水混合物，將兩熱電偶I的冷端（兩條黑線）插入杜瓦瓶中，熱電偶的熱端（兩條紅線）分別插入加熱盤A和散熱盤B側面的小孔中，並將其溫差電動勢輸出的插頭分別插到儀器面板的感測器插座II和III上，如圖13-2所示。
注意：
（1）園筒發熱體盤A側面和散熱盤B的側面，都有供安插熱電偶I的小孔，安放發熱盤A時此兩小孔都應與杜瓦瓶在同一側，以免路線錯亂。熱電偶插入小孔時，要抹上一些硅油，並插到洞孔底部，保證接觸良好，熱電偶冷端插入浸於冰水中的細玻璃管內，玻璃管內也要灌入適當的硅油。
（2）本實驗選用銅-康銅熱電偶，溫差100℃時，溫差電動勢約4.2mV。
3．測量穩態時溫度T1和T2的數值。接通電源，打開電扇開關KB（使散熱盤有效、穩定地散熱），將「溫度控制PID」儀表上設置加溫的上限溫度（ ），加熱器開關KA打到高熱（Ⅲ）檔，當感測器II的溫度T1約為4mV左右時，再將加熱開關KA置於「Ⅱ」或「Ⅰ」檔，降低加熱電壓。使加熱盤A和散熱盤B逐步達到穩定的溫度分布（約需40分鍾時間）。當達到穩態時，每隔3分鍾記錄VT1和VT2的值。
注意：當達到穩態時，VT1和VT2的數值在10分鍾內的變化小於0.03毫伏，或VT2的數值在10分鍾內不變即可認為已達到穩定狀態，約需40分鍾時間。
說明：對一般熱電偶來說，溫度變化范圍不太大時，其溫差電動勢mV值與待測溫度值的比是一個常數，因此，在用公式（13-4）計算熱導率時，可以直接用溫差電動勢值取代溫度值。
4．測量散熱盤B在溫度穩態值T2附近的散熱速率 。移開圓盤A，取下橡膠盤C，並使圓盤A的底面與銅盤B直接接觸，當盤B的溫度上升到高於穩定態的值T2若干度（0.2mV左右）後，關掉加熱器開關KA（電扇仍處於工作狀態），將A盤移開（注意：此時橡膠盤C不再放上），讓銅盤B自然冷卻，記錄T2共約6～8次，每隔30秒一次（注意：記錄的數據必須保證溫度穩態值T2在其測量范圍以內）。
5．關掉電扇開關KB和電源開關KF。
二、金屬熱導率的測量（選做）
1、將圓柱體金屬鋁棒（廠家提供）置於發熱圓盤與散熱圓盤之間。
2、在杜瓦瓶G中放入冰水混合物，將兩熱電偶I的冷端（兩條黑線）插入杜瓦瓶中，熱電偶的熱端（兩條紅線）分別插入分別插入金屬圓柱體上的上下兩孔中，並將其溫差電動勢輸出的插頭分別插到儀器面板的感測器插座II和III上。
3、當發熱盤與散熱盤達到穩定的溫度分布後，T1、T2值為金屬樣品上下兩個面的溫度，此時散熱盤B的溫度為T2值。因此測量B盤的冷卻速度為：
由此得到熱導率為
4、測量散熱盤B在溫度穩態值T2附近的散熱速率 。移開圓盤A，取下金屬圓柱體C，並使圓盤A的底面與銅盤B直接接觸，當盤B的溫度上升到高於金屬圓柱體上的下表面的穩定態值T2若干度（0.2mV左右）後，關掉加熱器開關KA（電扇仍處於工作狀態），將A盤移開（注意：此時金屬圓柱體C不再放上），讓銅盤B自然冷卻，記錄T2共約6～8次，每隔30秒一次（注意：記錄的數據必須保證溫度穩態值T2在其測量范圍以內）。
三、空氣熱導率的測量（選做）
當測量空氣的熱導率時，通過調節三個螺旋頭，使發熱圓盤與散熱圓盤的距離為h，並用塞尺進行測量（即塞尺的厚度），此距離即為待測空氣層的厚度。注意：由於存在空氣對流，所以此距離不宜過大。
【數據處理】
1．基本數據
銅的比熱容c = 385.06J/（Kg·K）
室溫t = ± ℃,
(1)散熱盤B
直徑2RB = ± mm， 半徑RB = ± mm，
厚度 hB = ± mm， 質量mB= ± g
(2)橡膠盤C
直徑2RC = ± mm， 半徑RC = ± mm，
厚度 hC= ± mm
2．實驗數據
（1）穩態時T1、T2的數據（每隔3分鍾記錄）
i
1
2
3
4
5
平均
T1（mV）
T2（mV）
（2）散熱速率
t（s）
0
30
60
90
120
150
180
(mV/s)
T2（mV）
3．根據實驗結果，計算出不良導熱體的熱導率 。[硅橡膠的熱導率由於材料的特性不同，范圍為0.072W/（m·K）~0.165W/（m·K），本實驗給出的硅橡膠熱導率在285K (12℃)左右時為 =0.165W/（m·K），鋁合金熱導率的理論參考值為130~150 W/（m·K）]求出百分差。
附錄 銅—康銅熱電偶分度表
溫度
(℃)
熱電勢（mV）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0.000
0.039
0.078
0.117
0.156
0.195.
0.234
0.273
0.312
0.351
10
0.391
0.430
0.470
0.510
0.549
0.589
0.629
0.669
0.709
0.749
20
0.789
0.830
0.870
0.911
0.951
0.992
1.032
1.073
1.114
1.155
30
1.196
1.237
1.279
1.320
1.361
1.403
1.444
1.486
1.528
1.569
40
1.611
1.653
1.695
1.738
1.780
1.882
1.865
1.907
1.950
1.992
50
2.035
2.078
2.121
2.164
2.207
2.250
2.294
2.337
2.380
2.424
60
2.467
2.511
2.555
2.599
2.643
2.687
2.731
2.775
2.819
2.864
70
2.908
2.953
2.997
3.042
3.087
30131
3.176
3.221
3.266
2.312
80
3.357
3.402
3.447
3.493
3.538
3.584
3.630
3.676
3.721
3.767
90
3.813
3.859
3.906
3.952
3.998
4.044
4.091
4.137
4.184
4.231
100
4.277
4.324
4.371
4.418
4.465
4.512
4.559
4.607
4.654
4.701
110
4.749
4.796
4.844
4.891
4.939
4.987
5.035
5.083
5.131
5.179
【思考題】
（1）散熱盤下方的軸流式風機起什麼作用？若它不工作時實驗能否進行？
（2）本實驗對環境條件有些什麼要求？室溫對實驗結果有沒有影響？
（3）試定量估計用溫差電動勢代替溫度所帶來的誤差。
（4）分析本實驗的主要誤差。
http://61.153.216.111/ggsyzx/wlsyzx/uploadfile/%B9%CC%CC%E5%C8%C8%B5%BC%C2%CA%B5%C4%B2%E2%C1%BF.htm
這裡面有很詳細的資料
⑤ 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。
⑥ 如果用本實驗測量良導體的熱導率，樣品的形狀應該有何改變
導熱量與導熱系數有公式，導熱量可由電流電壓表得到，求出導熱系數。一般要求試驗樣品平整，以好接觸完全，厚度不變，或半徑不變。
⑦ 本實驗中測定導熱系數為什麼採用循環冷卻水
導熱系數測定實驗體與收獲通測定良導體（銅、空氣）、良導體（橡膠）導熱系數實驗我組各同都明白要用1、測良導體、良導體導熱系數穩態2、導熱系數物理意義3、測λ要滿足條件保證些條件4、測量冷卻速率要穩態溫度θ2附近取值 、 測良導體、良導體導熱系數穩態 測量導熱系數我組用穩態穩態先利用熱源品加熱品內部溫差使熱量高溫向低溫處傳導品內部各點溫度隨加熱快慢傳熱快慢影響變；適控制實驗條件實驗參數使加熱傳熱程達平衡狀態則待測品內部能形穩定溫度布根據溫度布計算導熱系數態終品內部所形溫度布隨間變化呈周期性變化變化周期幅度亦受實驗條件加熱快慢影響與導熱系數關 本實驗應用穩態測量良導體（銅、空氣）、良導體(橡皮品)導熱系數慣用物體散熱速率求傳導速率實驗 二、 導熱系數物理意義： 導熱系數表徵物質熱傳導性質物理量導熱系數指穩定傳熱條件1m厚材料兩側表面溫差1度（K°C）,1秒內通1平米面積傳遞熱量用λ表示單位瓦/（米·度）w/（m ·k）（W/m · K,處K用℃代替導熱系數與材料組結構、密度、含水率、溫度等素關材料結構變化與所含雜質同材料導熱系數數值都明顯影響材料導熱系數需要由實驗具體測定 三、 測λ要滿足條件保證些條件 (1)測θ1、θ2 系統要處於穩定態即兩溫度10鍾內保持變並且θ1於θ2θ1 控制3.47——3.53mv (2)測量散熱板θ2 附近冷卻速率 四、 測冷卻速率要穩態溫度θ2附近選值 （1）散熱板處同溫度散熱速率同與本體溫度、環境溫度關 （2）實驗系統處於穩態通待測品傳熱與散熱盤向側面面散熱率相同所測冷卻速率要穩態溫度θ2附近 總通實驗我收獲僅掌握與導熱系數關許熱知識且由於熱實驗升溫、降溫控制培養我嚴謹科態度、細致觀察能力、團結合作意識 衷謝師耐指導