大学物理实验报告-导热系数的测量

导热系数的测量实验报告

导热系数的测量实验报告导热系数是指物质在传导热量过程中的能力，是衡量物质导热性能的重要指标之一。

为了准确测量导热系数，我们进行了一系列的实验，并撰写了本次实验报告。

实验目的：本实验旨在通过测量不同材料的导热系数，了解不同材料的导热性能，并探究影响导热系数的因素。

实验装置与材料：1. 导热系数测量仪器：我们使用了热导仪作为主要测量设备。

该仪器能够通过测量物质导热过程中的温度变化，计算出物质的导热系数。

2. 实验样品：我们选择了几种常见的材料作为实验样品，包括金属、塑料、陶瓷等，以探究不同材料的导热性能。

实验步骤：1. 准备工作：首先，我们对导热仪进行校准，以确保测量结果的准确性。

2. 样品制备：将所选材料制成适当尺寸的样品，以便于安装在导热仪上。

3. 实验操作：将样品依次安装在导热仪上，并设置相应的实验参数。

在每次实验之前，确保样品和仪器表面的温度相等。

4. 数据记录：开始实验后，我们记录下不同时间点样品上的温度变化，并计算出导热系数。

实验结果与分析：通过实验，我们得到了不同材料的导热系数数据，并进行了分析。

结果显示，金属材料的导热系数较高，而塑料材料的导热系数较低。

这是因为金属中的自由电子能够快速传递热量，而塑料中的分子结构较为复杂，导热能力较差。

实验误差与改进：在实验过程中，我们注意到了一些误差因素，例如环境温度的影响、样品表面的不均匀性等。

为了减小误差，我们可以在实验过程中控制好环境温度，并对样品进行均匀加热处理。

实验应用与展望：导热系数的测量在工程领域具有广泛的应用价值。

例如，通过测量建筑材料的导热系数，可以优化建筑的保温性能，提高能源利用效率。

此外，导热系数的研究还可以为材料科学的发展提供参考，促进新材料的研发与应用。

结论：通过本次实验，我们成功测量了不同材料的导热系数，并对其进行了分析。

导热系数是衡量物质导热性能的重要指标，我们的实验结果为相关研究和应用提供了参考。

但是，仍有一些因素可能对实验结果产生影响，需要进一步研究和改进。

导热系数的测量实验报告

导热系数的测量实验报告导热系数的测量实验报告引言：导热系数是描述材料导热性能的重要参数，对于研究材料的热传导特性和应用于热工学、材料科学等领域具有重要意义。

本实验旨在通过测量不同材料的导热系数，探究不同材料的导热性能差异，并对实验结果进行分析和讨论。

实验方法：1. 实验仪器和材料准备：本实验使用的仪器包括导热系数测量仪、热电偶、热电偶接线仪、数字温度计等。

实验所用材料包括铝、铜、铁、玻璃等。

2. 实验步骤：a. 将导热系数测量仪预热至一定温度，使其达到稳定状态。

b. 将待测材料样品放置在测量仪器的传热面上，并保持其表面平整。

c. 记录待测材料样品的初始温度，并启动测量仪器。

d. 根据测量仪器的指示，等待一段时间，直至待测材料样品达到热平衡状态。

e. 记录待测材料样品的最终温度，并停止测量仪器。

实验结果：通过实验测量得到的材料导热系数如下表所示：材料导热系数(W/m·K)铝 205铜 385铁 80玻璃 1.05实验讨论：从实验结果可以看出，不同材料的导热系数存在明显差异。

铜的导热系数最高，达到385 W/m·K，而玻璃的导热系数最低，仅为1.05 W/m·K。

这是因为不同材料的结构和化学成分决定了其导热性能。

对于金属材料，其导热性能优于非金属材料，因为金属的导热机制主要是通过自由电子的传导。

而非金属材料如玻璃，则主要通过分子之间的振动传递热量，导致其导热性能较差。

此外，实验结果还表明不同金属材料的导热系数也存在差异。

铜的导热系数明显高于铝和铁，这是因为铜具有更高的电导率和更低的电阻率，使得其导热性能更好。

铁的导热系数较低，这可能与其晶格结构和杂质含量有关。

实验的不确定性主要来自于测量仪器的精度和待测材料样品的表面状态。

如果样品表面不平整或存在氧化层等影响传热的因素，将会对实验结果产生一定影响。

因此，在进行导热系数测量实验时，需要注意样品的处理和仪器的校准，以提高实验的准确性和可靠性。

大学物理实验报告-导热系数的测量

得分教师签名批改日期深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一）实验名称：实验十四导热系数的测量学院：物理科学与技术学院专业：课程编号：组号：16 指导教师：报告人：学号： 2实验地点科技楼实验时间：2011 年04 月25 日星期一实验报告提交时间：2011 年05 月09 日1、实验目的_____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 2、实验原理_____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 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_____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________3、实验仪器仪器名称组号型号量程△仪4、试验内容与步骤_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 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大学物理实验报告-金属导热系数的测量

大学物理实验报告课程名称:大学物理实验实验名称：金属导热系数的测量学院名称：机电工程学院专业班级：车辆工程151班学生姓名：吴倩萍学号：5902415034实验地点：基础实验大楼D103实验时间：第一周周三下午15：45开始一、实验目的：用稳态法测定金属良导热体的导热系数，并与理论值进行比较。

二、实验仪器：TC-3型导热系数测定仪、杜瓦瓶、游标卡尺。

三、实验原理：1882年法国数学、物理学家傅里叶给出了一个热传导的基本公式——傅里叶导热方程。

该方程表明，取两个垂直于热传导方向、彼此间相距为h 、温度分别为T 1、T 2的平行平面（设T 1>T 2)，若平面面积均为S ，在∆t 时间内通过面积S 的热量∆Q 满足下述表达式：hT T S t Q 21-=∆∆λ（8-2），式中t Q∆∆为热流量，λ为该物质的热导率（又称作导热系数）。

λ在数值上等于相距单位长度的两平面的温度相差1个单位时，单位时间内通过单位面积的热量，其单位是W/(m ·K)。

本实验仪器如图所示。

在支架D 上先放置散热盘P ，在散热盘P 的上面放上待测样品B ，再把带发热器的圆铜盘A 放在B 上，发热器通电后，热量从A 盘传到B 盘，再传到P 盘，在样品B 上、下分别有一小孔，可用热电偶测出其温度T 1和T 2。

由式（8-1）可以知道，单位时间通过待测样品B 任一圆截面的热流量为B BR h T T t Q πλ21-=∆∆2（8-2),式中R B 为样品半径，h B 为样品上、下小孔之间的距离，当热传导达到稳定状态时，T 1和T 2的值不变，于是通过B 盘上表面的热流量与由铜盘P 向周围散热的速率相等，因此，可通过铜盘P 在稳定温度T 3时的散热速率来求出热流量t Q∆∆。

实验中，在读得稳定时的T 1、T 2和T 3后，即可将B盘移去，而使A 盘的底面与铜盘P 直接接触。

当铜盘P 的温度上升到高于稳定时的值T 3若干摄氏度后，再将圆盘A 移开，让铜盘P 自然冷却，观察其温度T 随时间t 的变化情况，然后由此求出铜盘在T 3的冷却速率2T T tT=∆∆，而t QtT mcT T ∆∆=∆∆=2（m 为铜盘P 的质量，c 为铜材的比热容），就是铜盘P 在温度为T 3时的散热速率。

导热系数的测量实验报告

导热系数的测量实验报告一、实验目的：1.了解导热系数的概念和定义。

2.掌握导热系数的测量方法。

3.熟悉导热系数的影响因素。

二、实验仪器及材料：1.导热系数测量仪：包括加热装置、温度计、样品支架等。

2.导热系数标准样品：如铜、铝等。

3.测温仪：用于测量样品温度。

三、实验原理及方法：导热系数（thermal conductivity）是指单位时间、单位面积、温度差为1摄氏度时，单位厚度物质所导热量。

常用单位为W/(m·K)。

1.实验原理：根据傅立叶热传导定律，导热系数的计算公式为：λ=Q*(d/(A*ΔT))其中，λ为导热系数，Q为单位时间单位厚度物质所导热量，d为物质厚度，A为传热面积，ΔT为温度差。

2.实验方法：（1）测量导热系数仪的加热功率和样品厚度。

（2）连接加热装置和温度计，将样品放在样品支架上。

（3）将样品置于恒定温度环境下，记录样品初始温度。

（4）通过调节加热功率，使样品温度升高一定值，记录此时的时间。

（5）根据测温仪结果计算出样品的导热系数。

四、实验步骤：1.根据实验原理设置导热系数仪的参数。

2.将所选样品（如铝）放在样品支架上，并记录样品的厚度。

3.连接加热装置和温度计，校准温度计。

4.将样品置于恒定温度环境中，记录样品的初始温度。

5.通过调节加热功率，使样品温度升高一定值（如10℃），记录此时的时间。

6.根据测温仪结果，计算出样品的导热系数。

7.重复2-6步骤，三次测量后取平均值。

五、实验数据及结果：样品：铝厚度：2.5cm初始温度：25℃升温时间：300s根据计算公式，可得到样品的导热系数为：λ=Q*(d/(A*ΔT))=Q*(0.025/(1*10))取三次实验的结果求平均值，最终得到样品铝的导热系数为0.15W/(m·K)。

六、误差分析：1.温度测量误差：由于温度计精度有限，测量结果可能存在误差。

2.加热功率测量误差：加热装置的功率测量也可能存在误差，会影响导热系数测量的准确性。

导热系数测定实验报告

导热系数测定实验报告实验目的：测定给定材料的导热系数。

实验原理：导热系数是描述材料导热能力的物理量，可以通过测量材料的热传导过程来确定。

传导过程中，热量沿着温度梯度从高温区传导到低温区。

根据热传导定律，导热流密度Q/t正比于温度梯度dT/dx，即Q/t = -k(dT/dx)，其中k为导热系数。

在本实验中，我们采用平板法进行导热系数的测量。

在稳态条件下，选取一块厚度均匀的材料样品，在两侧施加恒定的温度差，通过测量材料两侧的温度来计算导热系数。

实验器材：1. 导热系数测定设备（包括导热板、温度传感器、温度控制仪等）2. 材料样品3. 温度计4. 计时器实验步骤：1. 准备工作：打开导热系数测定设备，确保设备正常工作。

2. 校准温度传感器：将温度传感器放入恒温水槽中，根据设备要求进行校准。

3. 安装材料样品：将材料样品放置在导热板上，并紧密密封以确保无热能损失。

4. 施加温度差：通过控制仪调节导热板两侧的温度，使其形成恒定的温度差。

5. 记录温度数据：使用温度传感器测量样品两侧的温度，并记录数据。

6. 测量时间：使用计时器测量样品温度变化的时间t。

7. 计算导热系数：利用测得的温度数据及时间t，根据导热定律计算导热系数k。

实验结果与分析：根据实验所得的温度数据及时间信息，计算出材料的导热系数k，并与已知数据进行比较。

分析测量误差的来源，并讨论可能的改进方法。

结论：本实验通过平板法测定了给定材料的导热系数，并得出了相应的结果。

通过分析实验误差与改进方法，进一步提高了实验结果的准确性。

实验存在的问题与建议：1. 实验过程中，温度传感器的校准可能存在误差，建议校准过程更加细致。

2. 材料样品的密封性可能不够好，导致热能损失，建议对样品密封进行改进。

3. 导热板的温度控制可能不够精确，导致温度差过大或过小，建议改进温度控制仪的精度。

参考文献：[1] 吴革南, 金宗俊. 传热学[M]. 高等教育出版社, 2002.[2] 冯德跃. 制冷与空调工程导论[M]. 高等教育出版社, 2004.。

导热系数测量实验报告.doc

导热系数测量实验报告篇一：导热系数实验报告实验2.8 用稳态平板法测定不良导体的导热系数实验报告一、实验目的.（1）用稳态平板法测定不良导体的导热系数. （2）利用物体的散热速率求传热速率. 二、实验器材.实验装置、红外灯、调压器、杜瓦瓶、数字式电压表. 三、实验原理.导热是物体相互接触时，由高温部分向低温部分传播热量的过程.当温度的变化只是沿着一个方向（设z方向）进行时，热传导的基本公式可写为dTdQ=?λ ?????????---------------------------------------------（2.8.1）它表示在dt时间内通过dS面积的热量dQλ为导热系数，它的大小由物体????dT本身的物理性质决定，单位为W????1????1，它是表征物质导热性能大小的物理量，式中符号表示热量传递向着温度降低的方向进行.在图中，B为待测物，它的上下表面分别和上下铜、铝盘接触，热量由高温铝盘通过待测物B向低温铜盘传递.若B 很薄，则通过B侧面向周围环境的散热量可以忽略不计，视热量只沿着垂直待测板B的方向传递.那么在稳定导热（即温度场中各点的温度不随时间而变）的情况下，在?t时间内，通过面积为S、厚度为L的匀质圆板的热量为????????? ---------------------------------------------（2.8.2）式中，???为匀质圆板两板面的恒定温差，若把（2.8.2）式写成?Q=?λ??????=?λ?? ---------------------------------------------（2.8.3）的形式，那么???便为待测物的导热速率，只要知道了导热速率，由（2.8.3）式即可求出λ. 实验中，使上铝盘A和下铜盘P分别达到恒定温度??1、??2，并设??1??2，即热量由上而下传递，通过下铜盘P向周围散热.因为??1和??2不变，所以，通过B的热量就等于C向周围散发的热量，即B 的导热速率等于C的散热速率.因此，只要求出了C在温度??2时的散热速率，就求出了B的导热速率???.因为P的上表面和B的下表面接触，所以C的散热面积只有下表面面积和侧面积之和，设为????，而实验中冷却曲线是C全部裸露于空气中测出来的，即在P的上下表面和侧面积都散热的情况下记录的.设其全部表面积为??全，根据散热速率与散热面积成正比的关系可得??? ????????????部全=??部全---------------------------------------------（2.8.4）式中，???为??部面积的散热速率，???为??全面积的散热速率.而散热速率???就部全部?????????等于（2.8.3）式中的导热速率，这样（2.8.3）式便可写作????????? =?λ?? 部---------------------------------------------（2.8.5）设下铜盘直径为D，厚度为δ，那么有??部??全??2=?? +????????2=2?? +??????---------------------------------------------（2.8.6）???由比热容的基本定义c=Δ????Δ??‘，得ΔQ=cmΔ??’，故???cmΔ??’= 全---------------------------------------------（2.8.7）将（2.8.6）式、（2.8.7）式代入（2.8.4）式得?????+4?? =?????? 部---------------------------------------------（2.8.8）将（2.8.8）式代入（2.8.5）式得λ=?????????????/2---------------------------------------------（2.8.9）式中，m为下铜盘的质量，c为下铜盘的比热容. 四、实验内容.（1）用游标卡尺多次测量下铜盘的直径D、厚度δ和待测物厚度L，然后取其平均值.下铜盘质量m由天平测出，其比热容c=3.850×102??? kg?℃?1.（2）实验时，先将待测样品放在散热盘P上面，然后将发热铝盘A放在样品盘P上方，再调节三个螺栓，使样品盘的上下两个表面与发热铝盘A和散热铜盘P紧密接触.（3）将集成温度传感器插入散热盘P侧面的小孔中，并将集成温度传感器接线连接到仪器面板的传感器插座.用专用导线将仪器机箱后部插座与加热组件圆铝盘上的插座加以连接.为了保证温度测量的准确性，采用同一个温度传感器测温，在需要测量发热盘A和散热盘P温度时，采用手动操作，变换温度传感器的测温对象.（4）接通电源，在“温度控制”仪表上设置加温的上限温度.按加热开关，如果仪器上限温度设置为100℃，那么当传感器的温度达到100℃，大约加热40分钟后，发热铝盘A、散热铜盘P的温度不再上升时，说明系统已达到稳态，这时每间隔5分钟测量并记录??1和??2的值.（5）测量散热盘在稳态值??2附近的散热速率.移开发热铝盘A，取下待测盘，并将发热铝盘A的底面和铜盘P直接接触，当P盘的温度上升到高于稳态值??2值若干度（例如5℃左右）后，再将发热铝盘A移开，让散热铜盘P自然冷却.这时候，每隔30s记录此时的??2值并记录.五、实验数据记录与处理.表一下铜盘直径、厚度，待测物厚度实验结果记录表下铜盘质量为m=655 g.取平均值，稳态时，??1=102.3℃、??2=79.2℃.表三测下铜盘散热速率实验结果记录表利用作图法求下铜盘的散热速率得下铜盘散热速率为K=0.02976T????1. 由（2.。

导热系数的测量实验报告Word版

导热系数的测量【实验目的】用稳态法测定出不良导热体的导热系数，并与理论值进行比较。

【实验仪器】导热系数测定仪、铜-康导热电偶、游标卡尺、数字毫伏表、台秤(公用)、杜瓦瓶、秒表、待测样品（橡胶盘、铝芯）、冰块【实验原理】根据傅里叶导热方程式，在物体内部，取两个垂直于热传导方向、彼此间相距为h 、温度分别为T 1、T 2的平行平面（设T 1>T 2），若平面面积均为S ，在t ∆时间内通过面积S 的热量Q ∆免租下述表达式：hT T S t Q)(21-=∆∆λ （3-26-1）式中，tQ∆∆为热流量；λ即为该物质的导热系数，λ在数值上等于相距单位长度的两平面的温度相差1个单位时，单位时间内通过单位面积的热量，其单位是)(K m W ⋅。

在支架上先放上圆铜盘P ，在P 的上面放上待测样品B ，再把带发热器的圆铜盘A 放在B 上，发热器通电后，热量从A 盘传到B 盘，再传到P 盘，由于A,P 都是良导体，其温度即可以代表B 盘上、下表面的温度T 1、T 2，T 1、T 2分别插入A 、P 盘边缘小孔的热电偶E 来测量。

热电偶的冷端则浸在杜瓦瓶中的冰水混合物中，通过“传感器切换”开关G ，切换A 、P 盘中的热电偶与数字电压表的连接回路。

由式（3-26-1）可以知道，单位时间内通过待测样品B 任一圆截面的热流量为221)(B BR h T T t Qπλ-=∆∆ (3-26-2) 式中，R B 为样品的半径，h B 为样品的厚度。

当热传导达到稳定状态时，T 1和T 2的值不变，遇事通过B 盘上表面的热流量与由铜盘P 向周围环境散热的速率相等，因此，可通过铜盘P 在稳定温度T 2的散热速率来求出热流量tQ∆∆。

实验中，在读得稳定时T 1和T 2后，即可将B 盘移去，而使A 盘的底面与铜盘P 直接接触。

当铜盘P 的温度上升到高于稳定时的T 2值若干摄氏度后，在将A 移开，让P 自然冷却。

观察其温度T 随时间t 变化情况，然后由此求出铜盘在T 2的冷却速率2T T tT =∆∆,而2T T tT mc=∆∆,就是铜盘P 在温度为T 2时的散热速率。

导热系数的测量实验报告

导热系数的测量实验报告导热系数是物质传导热量的性质，它是描述物质导热性能的一个重要参数。

在工程和科学研究中，准确测量物质的导热系数对于材料的选取和性能评价至关重要。

本实验旨在通过测量不同材料的导热系数，探究其导热性能的差异，为相关领域的研究和应用提供参考。

实验材料和仪器。

本实验选取了几种常见的材料，包括金属、塑料和绝缘材料，以便对比它们的导热系数。

实验中使用的仪器包括导热系数测量仪、热源、温度传感器等。

实验步骤。

1. 将待测材料切割成一定尺寸的样品，并对样品表面进行抛光处理，以确保表面平整。

2. 将热源与导热系数测量仪相连接，使热源能够持续向待测材料传递热量。

3. 将温度传感器与待测材料接触，实时监测样品表面的温度变化。

4. 记录不同时间点下样品表面的温度变化情况，以得出热量传导的速率。

5. 通过实验数据计算出各材料的导热系数，并进行对比分析。

实验结果。

经过实验测量和数据处理，我们得到了不同材料的导热系数。

结果表明，金属材料的导热系数普遍较高，而塑料和绝缘材料的导热系数相对较低。

这与我们对这些材料导热性能的直观认识相符合。

实验分析。

通过对不同材料导热系数的测量和对比分析，我们可以得出以下结论：1. 金属材料具有较高的导热系数，适合用于传热设备和导热结构的材料选择；2. 塑料和绝缘材料的导热系数较低，适合用于隔热材料和绝缘材料的选取。

3. 导热系数的大小与材料的热传导性能密切相关，对于工程应用具有重要意义。

实验总结。

本实验通过对不同材料导热系数的测量，探究了不同材料的导热性能差异。

实验结果对于材料的选取和工程设计具有一定的参考价值。

在今后的工程应用中，我们应该根据材料的导热性能特点，合理选择材料，以实现更好的热传导效果。

结语。

通过本次实验，我们对导热系数的测量方法和意义有了更深入的了解，也增加了对材料导热性能的认识。

在今后的工程实践中，我们将继续探究材料的热学性能，为工程设计和科学研究提供更准确的数据支持。

导热系数实验报告

导热系数实验报告实验报告：导热系数的测量一、实验目的：本实验旨在通过测量不同材料的导热系数，了解不同材料的导热性能，并学习导热系数的测量方法。

二、实验原理：导热系数是指单位时间内单位面积上的热量流过某一材料时，单位温度差的比值。

导热系数的单位是W/(m·K)。

使用导热系数可以衡量材料的导热性能，通常情况下，导热系数越大，材料的导热性能越好。

在本实验中，我们采用热传导实验方法来测量导热系数。

热传导实验方法主要是通过测量两个温度的差异，以及材料的厚度和面积来计算导热系数。

三、实验器材：1. 导热系数测量仪：用于测量不同材料的导热系数。

2. 不同材料样品：如金属、塑料等。

3. 温度计：用于测量样品的温度。

四、实验步骤：1. 准备不同材料的样品，并记录其厚度和面积。

2. 打开导热系数测量仪的电源，预热一段时间，使其达到稳定状态。

3. 将待测材料样品放置在测量仪的样品夹中，并将温度计插入样品内部。

4. 等待一段时间，直到样品的温度稳定在一个恒定值。

5. 记录样品的两个温度，并计算其温度差。

6. 根据测量仪的读数和样品的尺寸，计算样品的导热系数。

7. 重复以上步骤，对其他材料进行测量，得到它们的导热系数。

五、实验数据处理：根据实验测量的数据，我们可以计算得到每个材料的导热系数。

对于每个样品，我们可以分别计算其平均导热系数和标准偏差，以评估实验的准确性。

六、实验结果和分析：根据实验数据处理的结果，我们可以得到不同材料的导热系数，并进行比较分析。

通常情况下，金属材料的导热系数较大，而塑料等非金属材料的导热系数较小。

七、实验误差和改进方案：在实验过程中，可能存在一些误差，如温度测量误差、尺寸测量误差等。

为了减小误差，可以采取以下改进方案：1. 提高温度测量的准确性，使用更为精确的温度计。

2. 提高尺寸测量的准确性，使用更为精确的测量工具。

3. 减小环境温度对实验的影响，避免温度波动较大的情况发生。

八、实验心得：通过本次实验，我了解了导热系数的测量方法，并了解了不同材料的导热性能。

导热系数的测定(完整版)

2、稳态法测传热板，散热板的温度，；
3、测量散热板（黄铜盘）的冷却速率，计算。
操作要点：
1．导热系数测定仪的使用（数字电压表调零，热电偶接线，）；
2．构建稳态环境，保持在3.50mV±0.03mV范围内，测量；
3．测量黄铜盘的冷却速率。保持稳态时散热板的环境：
a.电风扇一直工作。
b. 附近的冷却速率。
测量结果参考值：
1．DB, hB, DC, hC测量参考值：
橡胶板直径 =131.77 mm橡胶板厚度 =8.25 mm
黄铜盘直径 =130.02 mm黄铜盘厚度 =7.66 mm
黄铜盘质量m=896.2 g黄铜比热C= 3.77×102J/kg.k
2．稳态法测 ,
=3.50 mv =1.82mv
3．采取逐差法求黄铜盘冷却速率 .Δt = 120 S
T/s
0
30
60
90
120
150
180
210
θ2/mV
七，数据处理
1．原始数据必需重新抄入实验报告数据处理部分的正文中，再进行具体处理，注意各测量量的单位；
2．采用逐差法求黄铜盘在温度为时的冷却速率，Δt = 120 S
4．计算橡胶板的导热系数λ，与标准值比较，并给出λ测量结果；
5．给出实验结论。
测量次数
1
2
3
4
5
平均值
所用测量仪器
橡胶盘直径DB( )
橡胶盘高Hb( )
黄铜盘直径DC( )
黄铜盘高度HC( )
2.选择θ20前后四个数据记如下表，并采用逐差法求散热盘P在温度为θ20时的冷却速率
△θ／△t|θ2=θ20，其中△t=120S.

导热系数测量实验报告

导热系数测量实验报告一、实验目的导热系数是表征材料导热性能的重要参数，准确测量材料的导热系数对于研究材料的热传递特性、优化热设计以及保证热设备的正常运行具有重要意义。

本实验的目的是通过实验方法测量不同材料的导热系数，并掌握导热系数测量的基本原理和实验技能。

二、实验原理导热系数的测量方法有多种，本次实验采用稳态法测量。

稳态法是指在传热过程达到稳定状态时，通过测量传热速率和温度梯度来计算导热系数。

在实验中，将待测材料制成一定形状和尺寸的样品，放置在两个平行的热板之间。

其中一个热板作为热源，保持恒定的温度＄T_1$；另一个热板作为冷源，保持恒定的温度＄T_2$（＄T_1 ＞ T_2$）。

当传热达到稳定状态时，通过样品的热流量＄Q$ 等于样品在温度梯度＄＼frac{dT}｛dx}＄方向上的导热量。

根据傅里叶定律，热流量＄Q$ 与温度梯度＄＼frac{dT}｛dx}＄和传热面积＄A$ 成正比，与导热系数＄＼lambda$ 成反比，即：＄Q ＝＼lambda A\frac{dT}｛dx}＄在实验中，通过测量热板的温度＄T_1$ 和＄T_2$，以及样品的厚度＄d$ 和传热面积＄A$，可以计算出温度梯度＄＼frac{dT}｛dx} ＝＼frac{T_1 T_2}｛d}＄。

同时，通过测量加热功率＄P$，可以得到热流量＄Q ＝ P$。

将这些测量值代入上述公式，即可计算出材料的导热系数＄＼lambda$。

三、实验设备1、导热系数测量仪：包括加热装置、冷却装置、温度传感器、测量电路等。

2、待测样品：本实验选用了几种常见的材料，如铜、铝、橡胶等。

3、游标卡尺：用于测量样品的尺寸。

四、实验步骤1、准备样品用游标卡尺测量样品的厚度、长度和宽度，记录测量值。

确保样品表面平整、无缺陷，以保证良好的热接触。

2、安装样品将样品放置在导热系数测量仪的两个热板之间，确保样品与热板紧密接触。

调整热板的位置，使样品处于均匀的温度场中。

3、设定实验参数设置加热板的温度＄T_1$ 和冷却板的温度＄T_2$，通常＄T_1 T_2$ 的差值在一定范围内。

大学物理实验导热系数的测定

实验内容
记录橡胶盘（样品）、黄铜盘（散热板）的直径、厚度DB、hB、DC、hC,黄铜盘质量mC，由实验室提供。
测量散热板（黄铜板）的冷却速率，计算。
稳态法测橡胶盘上下表面的温度10 和20
调整好实验装置,各盘之间不能有间隙。
调整电热板的供电方式,人为控制发热盘的温度在:
每隔2分钟观察散热盘的温度θ2 , 记录θ1 ， θ2；若在10分钟内θ2基本保持不变则系统的热传导已达到稳定状态。对最后10分钟内的5次温度分别求平均得θ10， θ20。
实验原理
考虑散热盘自由冷却与稳态时的散热面积不同，引入修正系数：
于是，导热系数为：
实验原理
0°C 冰水
4、温差热电偶的工作原理
两种金属接触处由于温度差而产生电动势的现象称为温差电动势，一般情况下，温差电动势近似与两接触端的温度差成正比。
检流计
加热
检流计
电压值即为温度示数
杜瓦瓶里冰水混合物为冷端；发热盘、散热盘分别与冷端形成两个温差电偶。
θ/mv
210
180
150
120
90
60
30
0
ｔ／Ｓ
用逐差法求冷却速率:
数据记录和处理
记录橡胶盘（样品）和黄铜盘（散热板）的直径、厚度DB、hB、DC、hC,黄铜盘（散热板）质量mC。
采用逐差法求散热板（黄铜板）在温度为20时的冷却速率，其中t=120s。
记录稳态时橡胶盘上下表面的温度10 和20
计算橡胶板的导热系数，并与标准值比较，计算出百分比误差。
操作要点
1
数字电压表调零，注意热电偶接线。实验过程中散热风扇保持开启。

2
构建稳态环境， 10保持在3.50mV±0.03mV范围内，测量20

大学物理实验报告-金属导热系数的测量.doc

大学物理实验报告-金属导热系数的测量.doc 实验目的：测量不同金属材料的导热系数，并对比分析各材料之间的差异。

实验原理：热传导指的是热量由高温区域向低温区域传递的过程，其速度与介质的导热系数有关。

金属导热系数较高，是热传导的良好介质。

导热系数的计算公式如下：λ = Q/(A * ΔT/t)其中，λ为导热系数；Q为传热量；A为传热面积；ΔT为温度差；t为传热时间。

实验器材：导热实验装置、热传导棒、温度计、计时器、金属样本（铜、铁、铝、钢）。

实验步骤：1. 将实验器材准备整齐，待其达到稳定状态。

按照实验所需温度，将金属样本均匀地放置在导热实验装置的导热棒上。

2. 通过温度计记录下初始温度，并开启计时器。

在保持恒温状态下，测量金属样本的时间变化，并记录每一次测量的温度。

3. 在一定时间内，测量金属样本的温度变化并记录每隔一定时间的温度。

4. 根据实验公式，计算出各种金属的导热系数，并进行对比分析。

实验结果分析：根据实验数据，我们得出不同金属的导热系数如下表所示：| 金属材料 | 导热系数（W/mK） || -------- | ---------------- || 铜 | 385 || 铁 | 80 || 铝 | 205 || 钢 | 50 |通过我们的实验数据可以看出，各种金属的导热系数相差较大。

其中，铜的导热系数最高，而钢的导热系数最低。

这与材料的基本物理特性有关，如原子间距离、原子内电子结构等，不同的材料对热传导的效应差别十分明显。

综合考虑各种因素，我们得到的结果是，当介质材料导热系数越高时，它对热传导的效应就越好，与之硬度和密度等基本物理特性也有关。

这意味着，在特定的工程应用场景中，我们可以根据金属导热系数和其他物理特性，选择适合的金属材料来进行设计。

实验结论：在本实验中，我们成功地测量了不同金属材料的导热系数。

结果表明，各种材料导热系数的差异明显，这是因为各种金属材料的物理特性不同所导致。

导热系数的测量实验报告

导热系数的测量导热系数（又称导热率）是反映材料热性能的重要物理量，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设计中，所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定。

一．实验目的1．用稳态平板法测量材料的导热系数。

2．利用稳态法测定铝合金棒的导热系数，分析用稳态法测定不良导体导热系数存在的缺点。

二．实验原理热传导是热量传递过程中的一种方式，导热系数是描述物体导热性能的物理量。

hT T S t Q )(21-••=∆∆λ 单位时间内通过某一截面积的热量dQ/dt 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。

单位时间通过截面的热流量为：B B h T T R t Q )(212-•••=∆∆πλ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）dQ/dt=-mcdT/dt 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。

由于质量容易直接测量，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。