固体的导热系数的测定.docVIP

3.5固体的导热系数的测定 【实验目的】 1.学习用稳态法测固体导热系数，了解其测量条件。 2.学习实验中如何将传热速率的测量转化为散热速率的测量方法。 3.学会用作图法处理数据。 【实验内容与步骤】 1.测橡皮样品的导热系数 1.1用游标卡尺测出橡皮样品的直径和厚度，多次测量求其平均值，记下散热盘的几何尺寸、质量（在盘上已标明），其中铜的比热容为。 1.2将样品放在加热盘和散热盘之间，并使它们接触良好，两根热电偶分别插入加热盘和散热盘的小孔内，设定加热盘温度（60℃左右），采用自动控温对样品进行加热，待系统达到稳定导热状态，测样品上下表面的温度、，多次测量求平均值。 1.3移去样品，用加热盘直接对散热盘加热，待散热盘温度高于若干（0.1mV）后，移去加热盘，让散热盘在环境中自然冷却，每隔半分钟记录一次散热盘的温度，做出冷却曲线，求出。 1.4计算橡皮样品的导热系数，并分析误差产生的原因。 2.测硬铝样品的导热系数 2.1用游标卡尺测硬铝样品的直径和厚度，多次测量求其平均值。 2.2将硬铝样品侧面绝热，样品的上下表面周围分别套一个绝热圆环，放在加热盘和绝热盘之间，两根热电偶分别插入硬铝样品上下表面的小孔内，设定加热盘温度，采用自动控温对样品加热，待样品达到稳定导热状态，记下样品上下表面的温度、，然后将其中一个热电偶插入散热盘的小孔内，测出散热盘的温度。 2.3移去样品，用加热盘直接对散热盘加热，待散热盘温度高出若干，移去加热盘，让散热盘在环境中自然冷却，测出散热盘温度随时间的变化，作出冷却曲线，求出，计算硬铝样品的导热系数。 【数据记录与处理】 表1 测橡皮样品的导热系数 次数 1 2 3 4 5 平均值 表2散热盘数据及冷却速率 = ； ；= 0 30 60 90 120 150 180 ………… 作出-t关系图，由图中点切线斜率求出并求出橡皮样品的导热系数。 表3 测硬铝样品的导热系数 次数 1 2 3 4 5 平均值 表4散热盘数据及冷却速率 = ； ；= 0 30 60 90 120 150 180 ………… 作出-t关系图，由图中点切线斜率求出并求出橡皮样品的导热系数。 【注意事项】 1. 置样品时应使样品和加热盘、散热盘接触良好。 2. 测、时，系统达到稳定导热状态再进行测量，测散热盘的冷却曲线时，数据点要选取合适。 3. 安放加热盘、散热盘时应使加热盘、散热盘的小孔与杜瓦瓶在同一侧，以免线路错乱。热电偶热端插入小孔时不能插错，为保证接触良好要抹上些硅油，并插入小孔底部，热电偶冷端浸入冰水混合物中。 ⒋ 移开加热盘时，应关闭电源，手握固定转轴，以免烫伤手。实验结束后，保管好待测样品，不要使样品两端面划伤，影响实验精度。 【思考题】 1. 通过～曲线上一点求斜率的随意性很大，给测量带来很大误差，能否将曲线变为一条直线，求直线的斜率？需要保证什么实验条件？ 2.分析比较原理中提到的两种测量导热系数方法的使用条件及实验中如何保证。