『壹』 本实验装置为什么仅限于测定非金属材料的导热系数
导热系数测定的实验体会与收获通过测定良导体(铜、空气)、不良导体(橡胶)的导热系数实验,我们组的各同学都明白了要用1、测良导体、不良导体的导热系数的方法是稳态法2、导热系数的物理意义是什么?3、测λ要满足什么条件,怎样保证这些条件?4、测量冷却速率时,为什么要在稳态温度θ2附近取值? 一、 测良导体、不良导体的导热系数的方法是稳态法 测量导热系数我们组用的是稳态法,在稳态法中,先利用热源对样品加热,样品内部的温差使热量从高温向低温处传导,样品内部各点的温度将随加热快慢和传热快慢的影响而变动;适当控制实验条件和实验参数可使加热和传热的过程达到平衡状态,则待测样品内部可能形成稳定的温度分布,根据这一温度分布就可以计算出导热系数。而在动态法中,最终在样品内部所形成的温度分布是随时间变化的,如呈周期性的变化,变化的周期和幅度亦受实验条件和加热快慢的影响,与导热系数的大小有关。 本实验应用稳态法测量良导体(铜、空气)、不良导体(橡皮样品)的导热系数,学习用物体散热速率求传导速率的实验方法。 二、 导热系数的物理意义: 导热系数是表征物质热传导性质的物理量。导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,°C),在1秒内,通过1平方米面积传递的热量,用λ表示,单位为瓦/(米·度),w/(m ·k)(W/m · K,此处的K可用℃代替。导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。材料结构的变化与所含杂质的不同对材料导热系数数值都有明显的影响,因此材料的导热系数常常需要由实验去具体测定。 三、 测λ要满足什么条件,怎样保证这些条件? (1)测θ1、θ2 系统要处于稳定态,即这两个温度在10分钟内保持不变,并且θ1大于θ2。θ1 人为控制在3.47——3.53mv (2)测量散热板在θ2 附近的冷却速率。 四、 测冷却速率时,为什么要在稳态温度θ2附近选值? (1)当散热板处在不同温度时,它的散热速率不同,与本体温度、环境温度有关。 (2)在实验中,当系统处于稳态时,通过待测样品的传热与散热盘向侧面和下面的散热率相同,所以测冷却速率要在稳态温度θ2附近。 总之,通过这次实验,我们收获很大。不仅掌握了与导热系数有关的许多热学知识,而且由于热学实验升温、降温不好控制,培养了我们严谨的科学态度、细致的观察能力、团结合作的意识。 最后衷心感谢老师的耐心指导!
『贰』 大学物理实验稳态法测量良导体的导热系数。
在大学物理实验级别上,只要是符合傅立叶热传递定律,没什么不可以的。
所谓采专取一些措施和改变样品属的形状,就是设法要保证试样两端的温度差要足够大以便于测量。对于不良导体,如橡胶,导热系数在0.4左右,那么橡胶盘两个端面的温度可以明显的有足够大的温差可测;但如果是相同试样尺寸的良导体,则试样两端面的温差将非常小而无法准确测量。因此,为了增大良导体试样两端温差的大小,就需要增大试样的厚度,说白了,就是增大试样的热阻。
当然,这只是大学物理实验所进行的改变,这在实际工程测量中是基本不可能的,因为试样厚度增大势必会增加试样侧面的热损失,严重影响导热系数测量误差。
『叁』 大学物理实验:用稳态法测不良导体的导热系数的实验装置可以测量空气的导热系数吗并说明理由
应该是不可测,良导体四周散失的热量很多,不好平衡吧,空气不会流动吗?刚加热的空气,吹口气,跑了没法测
『肆』 应用稳态法测量良导体的导热系数对实验样品有什么要求实验方法与测量不良导体有什么区别
稳态法测量导热系数所依据的是傅立叶传热定律(λ=Qd/ΔT),其中Q是热流密度,d是热流方向上的长度,ΔT表示对应长度上的温度差。
在理论上,傅立叶传热定律适应于所有材料,包括良导体和不良导体,但在具体测量中为了保证导热系数的测量精度,则需要针对良导体和不良导体区别对待,由此形成了不同的测量方法和测量装置。
『伍』 如果用本实验测量良导体的热导率,样品的形状应该有何改变
导热量与导热系数有公式,导热量可由电流电压表得到,求出导热系数。一般要求试验样品平整,以好接触完全,厚度不变,或半径不变。
『陆』 测量不良导体的热导率的实验装置用来测良导体使良导体的形状发生什么变化
良导体因为导热快,所以环境的因素要求的就不用非常的严格。而不良导体就要考虑到和环境的热交换,所以在形状上就要不利于与环境进行热交换就行了,比如降低表面积。加保温装置等
『柒』 应用稳态法如何是否可以测量良导体的导热系数
稳态法实验中,将待测样品样品制成平板状,其上端面与一个稳定的均匀发热体充分接触,下端面与一均匀散热体相接触。由于平板样品的侧面积比平板平面小很多,可以认为热量只沿着上下方向垂直传递,横向由侧面散去的热量可以忽略不计,即可以认为,样品内只有在垂直样品平面的方向上有温度梯度。测出温度稳定后上下两个面的温度,然后再测出散热体散热速率,就可以求出材料的导热系数。
『捌』 不良导体导热系数的测量(3)实验报告
不良导热体一般用稳态热流法,条件符合的话也可以使用激光导热法,但是多次测试的结果差异较大。
使用平板法测量不良导体的导热系数,这是一种稳态法,实验中,样品制成平板状,其上端面与一个稳定的均匀发热体充分接触,下端面与一均匀散热体相接触。
由于平板样品的侧面积比平板平面小很多,可以认为热量只沿着上下方向垂直传递,横向由侧面散去的热量可以忽略不计,即可以认为,样品内只有在垂直样品平面的方向上有温度梯度,在同一平面内,各处的温度相同。
(8)如果用本实验装置测定良导体的热导率扩展阅读:
注意事项:
1、注意各仪器间的连线正确,加热盘和散热盘的两个传感器要一一对应,不可互换。
2、温度传感器插入小孔时,要抹些硅油,并使传感器与铜盘接触良好。
3、导热系数测定仪铜盘下方的风扇做强迫对流换热用,可以减少样品侧面与底面的放热比,增加样品内部的温度梯度,从而减小误差,所以实验过程中,风扇一定要打开。