导热系数的测量实验报告

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导热系数的测量实验报告

导热系数的测量（一）【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 Q πλ-=∆∆ (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。

导热系数实验报告..（20190516150337）

导热系数实验报告..（20190516150337）一、【实验目的】用稳态法测定金属、空气、橡皮的导热系数。

二、【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T 1ABC冰水混合物T 2测1测1 测2表风扇220V电源110V 输入数字电压表调零测2导热系数测定仪FD-TX-FPZ-II 导热系数电压表图4-9-1 稳态法测定导热系数实验装置三、【实验原理】1、良导体（金属、空气）导热系数的测定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θ1、θ2 的平行平面（设θ1>θ2），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：Q ( )St h（3-26-1）式中，Qt为热流量；即为该物质的导热系数，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 )。

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θ1、θ2，θ1、θ2 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Q t ( 1 )2hB2RB(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，θ1 和θ2 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T2 的散热速率来求出热流量Qt。

实验中，在读得稳定时θ1 和θ2 后，即可将B 盘移去，而使 A 盘的底面与铜盘P 直接接触。

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。
六、数据记录：
组号：；姓名
1.记录橡胶盘、黄铜盘的直径、高度（DB、Hb、DC、HC），记录相应结果
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）
3、测要满足哪些条件？在实验中又如何保证？
1）测，系统要处于稳定态，即这两个温度在十分钟内保持不变，并且 > ，（人为控制在）；
2）测量散热板在附近的冷却速率。
4、试述稳态法测不良导体导热系数的基本原理。
通过当达到稳态时待测样品的传热速率和散热盘向侧面和下面的散热速率相同的原理推导得出。
3.理解温差热电偶的特性。
二、实验原理：
1．热传导定律：；
2．导热系数概念：等于相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量，单位是瓦·米-1·开-1（W·m-1·K-1），导热系数是反映材料的导热性能的重要参数之一；
3．稳态法（通过控制热源传热在样品内部形成稳定的温度分布，而进行的测量）测不良导体的导热系数的方法；

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.。

导热系数的测定(完整版)

3.理解温差热电偶的特性。
二、实验原理：
1．热传导定律：；
2．导热系数概念：等于相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量，单位是瓦·米-1·开-1（W·m-1·K-1），导热系数是反映材料的导热性能的重要参数之一；
3．稳态法（通过控制热源传热在样品内部形成稳定的温度分布，而进行的测量）测不良导体的导热系数的方法；
得分
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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14导热系数的测定
学院：
专业：课程编号：
组号：指导教师：
报告人：学号：
实验地点
实验时间：2009年月日星期
实验报告提交时间：2009年月日
一、实验目的
1.掌握用稳态法测量不良导体的导热系数的方法。
2.了解物体散热速率和传热速率的关系。
5、讨论本实验误差因素，并说明测量导热系数可能偏小的原因。
A、样品表面老化，影响传热；
B、加热板，样品，散热板之间有缝隙，影响传热。
C、热电偶热端与发热盘和散热盘接触不良，应粘些硅油插入小孔底部，等等
6、测冷却速率时，为什么要在稳态温度附近选值。？
A、当散热板处在不同温度时，它的散热速率不同，与本体温度，环境温度都有关。
并给出λ测量结果.
思考题
1、导热系数的物理意义是什么？
导热系数是单位温度梯度作用下物体内所产生的热流密度，是反映材料导热性能的重要参数之一，其值等于相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量，单位是瓦•米-1•开-1（W•m-1•K-1）。
2、实验中采用什么方法来测量不良导体的导热系数？

导热系数测量实验

T t
，
T T 2 20
第12页/共17页
五、数据记录和处理
1 记录橡胶盘（样品）、黄铜盘（散热板）
的直径、厚度DB、hB、DC、hC,并给出相
应的测量结果。
2 记录稳态法测量的温度T10 和T20
3 采用逐差法求散热板（黄铜板）在温度为
20时的冷却速率 T
，其中t=120s。
t
T T 2 20
4 计算橡胶板的导热系数，并与标准值比
一、实验目的
掌握稳态法测不良导体的导热系数的方法了解物体散热速率和传热速率的关系
理解温差热电偶特性
第1页/共17页
二、实验仪器
• 导热系数测量仪 • 杜瓦瓶 • 温差电偶 • 待测橡胶样品 • 数字电压表 • 天平 • 卡尺 • 螺旋测微器 • 测量样品
第2页/共17页
三、实验原理
• 1、热传导定律
x0
S
称为导热系数
导热系数——表示相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量，单位是瓦·米-1 ·开-1（W ·m-1•K-1），导热系数是反映材料的导热性能的重要参数之一。
第5页/共17页
❖ 3、稳态法测不良导体的导热系数
电热板发热盘橡胶盘散热板
~ 220 V ~ 110 V
ＱＱ
Ｑ
Ｋ
•当传入样品的热量等于散出的热量时，样品处于稳定导热状态。样品内部的温度不再随着时间变化；
电风扇散热
实验装置示意图
第6页/共17页
三、实验原理
发热盘样品（橡胶盘）
散热盘（黄铜盘）
样品
截面面积A
hB
样品（橡胶盘）的传热速率为：

导热系数测定实验报告

导热系数测定实验报告导热系数，作为材料的一项重要物理性质，能够评估材料传导热量的能力。

通过测定导热系数，可以了解材料的导热性能以及在不同工况下的散热能力。

本实验旨在通过实际操作测定不同材料的导热系数，并分析结果对比。

一、实验目的本实验的主要目标是测定不同材料的导热系数，了解热量在材料之间的传导规律，并比较不同材料的导热性能。

通过实验数据的处理和分析，探究导热系数与材料性质之间的关系。

二、实验装置和方法实验所用的装置包括热导率仪和不同材料的试样。

热导率仪由热源、测温探头和显示器组成，用于测量不同材料在不同温度下的热传导情况。

实验的具体步骤如下：1. 准备试样：根据需要测量的材料种类和厚度，制备相应的试样切片。

2. 测量温度：先将测温探头放在设定温度的热源上，进行温度校准，确保准确测量。

3. 安装试样：将试样放置在热导率仪的传热平台上，保持试样与测温探头的接触完全。

4. 测量实验：通过控制热源的温度，使其保持在恒定状态。

记录热导率仪上显示的温度变化情况，并计算得出试样的导热系数。

三、实验数据处理和分析在实验中，我们选择了金属、塑料和木材作为不同材料的代表，分别测量了它们的导热系数，并进行对比分析。

通过实验数据的处理和分析，我们可以得到各材料的导热系数数值。

可以发现，金属材料的导热系数相对较高，这与金属的导电性质有关。

塑料材料的导热系数比金属低，这主要是由于塑料材料结构中有许多绝缘空隙的存在。

木材的导热系数相对较低，并且呈现出随纤维方向变化的趋势，这是因为木材的导热性能与其组织结构有着密切的关系。

导热系数除了与材料的物性有关外，还受到温度的影响。

在不同温度下，导热系数可能会发生变化。

实验中我们选择了不同温度下的测量点，以了解导热系数与温度之间的变化规律。

通过实验数据的分析，我们可以得出导热系数随温度的变化呈现出一定的规律性，不同材料的导热系数随温度变化的趋势可能不同。

四、实验结果与讨论根据实验数据的处理和分析，得出了不同材料在不同温度下的导热系数。

导热系数的测定实验

本实验装置如图1所示，固定于底上的三个测微螺旋头支撑着一铜散热盘P，在散热盘P上，安放一待测的圆盘样品B，样品B上再安放一圆筒发热体，圆筒发热体由电热板提供热源，实验时一方面发热体底盘A直接将热量通过样品上平面传入样品，另一方面散热盘P籍电扇有效稳定地散热，使传入样品的热量不断往样品的下平面散出，当传入的热量等于散出的热量时样品处于稳定导热状态，这时发热盘A与散热盘P的温度为一定的数值。
每隔2分钟记下样品上下圆盘A和P的温度θ1 和θ2的数值，待θ2的
数值在10分钟内不变即可认为已达到稳定状态，记下此时的θ1 和
θ2值。
2、测金属的导热系数时θ1 , θ2值为稳态时金属样品上下两个面的温
度，此时散热盘P的温度为θ3 值。因此测量P盘的冷却速率应为:
t | 3
Байду номын сангаас
、
h
1
mc t |3 1 2 R2
测θ3值时可在θ1、θ2达到稳定时，将上面测θ1 或θ2的热电偶移下来进行测量。
3、圆筒发热体A盘侧面和散热盘P的侧面，都有供安插热电偶的小孔，安
放发热盘时此二小孔都应与真空保温杯在同一侧，以免路线错乱。热
电偶插入小孔时，要抹上些硅油，并插到洞孔底部，保证接触良好。
热电偶冷端插入浸于冰水中的细玻璃管内，玻璃管内也要灌入适当的
t
h
（2）
式中h为样品厚度，R为圆盘样品的半径，λ为样品热导率、θ1 、θ2 分别为稳态时样品上下平面的温度。
实验时，当传热达到稳态时，θ1 、θ2的值将稳定不变，这时可以认为发热盘A通过圆盘样品上平面传入的热量与由散热盘P向周围环境散热的
速率相等。因此可通过散热盘P在稳定温度θ2时的散热速率求出热流量 ΔQ/Δt，方法如下，当读得稳态时的θ1 、θ2后，将样品B盘抽去，让发热盘A的底面与散热盘P直接接触，使盘P的温度上升到比θ2高出1mV左右时，再将发热盘A移开，放上圆盘样品（或绝缘圆盘），让散热盘P冷

导热系数测定实验报告

导热系数测定实验报告导热系数测定实验报告导热系数是描述物质传导热量能力的物理量，对于研究材料的热传导性质具有重要意义。

本实验旨在通过测定不同材料的导热系数，探究材料的热传导特性，并分析实验结果的意义。

实验仪器与原理本实验使用的仪器主要包括导热系数测定仪、测温仪、样品夹和样品。

导热系数测定仪是一种常用的实验设备，可以测量材料的导热系数。

测温仪则用于测量样品的温度变化。

样品夹用于固定样品，保证测试的准确性。

实验步骤1. 首先，将待测材料切割成相同大小的样品，并清洁表面，确保样品的质量和纯度。

2. 将样品夹住，确保样品与夹具之间没有空隙，以免影响测量结果。

3. 将样品夹放入导热系数测定仪中，并调整仪器参数，确保实验的准确性。

4. 开始实验后，观察样品的温度变化，记录下每个时间点的温度数据。

5. 根据实验数据，计算出样品的导热系数，并进行分析和比较。

实验结果与分析通过实验测得的数据，我们可以计算出不同材料的导热系数，并进行比较。

导热系数的大小反映了材料的热传导能力，数值越大表示材料的热传导能力越强。

在实验中，我们选取了几种常见的材料进行测试，包括金属、塑料和绝缘材料。

结果显示，金属材料的导热系数通常较高，而塑料和绝缘材料的导热系数较低。

这一结果与我们的常识相符。

金属材料由于其内部电子的自由运动，具有较高的导热性能。

而塑料和绝缘材料由于其分子结构的特殊性，导热系数较低。

此外，通过实验还可以发现，导热系数与温度之间存在一定的关系。

随着温度的升高，导热系数通常会增大。

这是因为高温下，物质内部的分子运动加剧，热传导能力增强。

实验的局限性与改进尽管本实验得到了一些有意义的结果，但仍然存在一些局限性。

首先，实验中的样品大小和形状可能对测量结果产生影响。

因此，为了提高实验的准确性，可以选择更多的样品进行测试，并进行多次重复实验。

其次，实验中没有考虑到材料的厚度对导热系数的影响。

在实际应用中，材料的厚度也会对热传导性能产生影响。

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.。

导热系数的测量实验实训报告doc

导热系数的测量实验实训报告 .doc 导热系数测量实验实训报告一、实验目的本实验旨在通过测量物质的导热系数，深入理解导热系数的物理意义和影响因素，掌握导热系数测量的基本原理和方法，提高实验操作技能和数据处理能力。

二、实验原理导热系数是描述物质导热性能的重要参数，其大小反映了物质在单位时间内、单位温度差下通过单位面积的热流量。

根据傅里叶导热定律，稳态导热过程中，单位时间内通过单位面积的热流量Q与温度梯度ΔT成正比，与传热面积A和材料热阻R成反比，可用公式表示为：Q = -λAΔT/R其中，λ为导热系数，A为传热面积，R为材料热阻。

因此，通过测量热流量Q、温度梯度ΔT和传热面积A，可以计算出材料的导热系数λ。

三、实验步骤1.准备实验器材：导热系数测量仪、加热器、温度传感器、样品杯、天平、砝码、镊子、电源线等。

2.安装实验器材：将加热器放置在样品杯中央，将温度传感器插入加热器侧壁，将样品杯放置在导热系数测量仪平台上。

3.准备样品：选取具有不同导热系数的物质，如金属、陶瓷、塑料等，将其研磨成粉末，用天平称取一定质量，置于样品杯中。

4.开始测量：连接电源线，打开导热系数测量仪电源开关，设置加热器温度、测量时间等参数，启动测量程序。

5.记录数据：观察实验过程中温度变化情况，记录各个时间点的温度值。

6.数据处理：根据实验数据，计算导热系数，分析实验结果。

四、实验结果与分析1.数据记录：将各个时间点的温度值记录在表格中，计算温度梯度ΔT和热流量Q。

2.导热系数计算：根据公式λ = Q/(AΔT)，计算物质的导热系数。

将计算结果记录在表格中。

3.结果分析：比较不同物质的导热系数大小，分析导热系数的影响因素。

可以从物质的结构、分子排列、分子量等方面进行讨论。

例如，金属的导热系数普遍较高，因为金属晶体中存在大量的自由电子，可以快速传递热量；而塑料和陶瓷的导热系数相对较低，因为它们存在大量的分子间空隙和缺陷，阻碍了热量的传递。

导热系数测定实验报告

导热系数测定实验报告实验目的：通过测定材料的导热系数，了解不同材料导热性能的差异。

实验原理：导热系数是表示材料传热性能的指标，一般用λ表示，单位为W/(m·K)。

在实验中，我们将使用热传导法来测定材料的导热系数。

该方法基于热传导定律，利用恒定热流和温度梯度的关系，通过测量材料的长度、面积、温度差和时间来计算导热系数。

实验器材：1.导热系数测定装置：包括恒温水槽、热源、测温仪器等。

2.被测材料：选择不同材料进行测定。

实验步骤：1.准备工作：将恒温水槽装满适量的水，并使水温稳定在一个恒定的温度。

2.确定被测材料的长度、横截面积和温度差：通过实验准备和测量，获得被测材料的相关数据。

3.将被测材料放入导热系数测定装置，并根据实验要求设置合适的热流强度。

4.开始实验：打开热源，使其产生恒定的热流，并同时测量被测材料两端的温度差。

5.记录实验数据：根据实验过程中测得的数据，计算被测材料的导热系数。

6.重复实验：重复以上步骤2-5，获取更多的数据，并计算导热系数的平均值。

7.整理实验结果：总结实验过程和数据，并得出结论。

实验注意事项：1.保持实验环境的稳定：尽量避免外部热源、风扇等干扰实验结果。

2.准确测量：确保测量仪器的准确性，并在测量时保证精确性。

3.控制热流强度：在实验过程中，需保持热流的稳定性，避免热流过大或过小对实验结果的影响。

实验结果：根据实验数据的整理和计算，得到被测材料的导热系数。

将不同材料的导热系数进行比较，得出不同材料导热性能的差异。

实验结论：根据实验结果，可以得出不同材料导热系数的大小关系，并分析导热性能的差异。

结合其它应用场景，我们可以选择合适的材料来满足需要。

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。

导热系数的测定实验报告

3.由实验要求测得的一组散热盘温度随时间变化的数据后，以时间为纵坐标，温度
为横坐标，在方格纸上绘出散热盘的冷却曲线图。在曲线上通过相应于
的点，作该曲线切线，则该点斜率
即是散热盘的冷却速率。
=
4. 若散热盘的质量和比热已知，则散热盘在温度为时的散热速率为
散热盘质量 = 800g
样品及铜盘尺寸：
原始数据记录
同实验者
教师签字
散热盘比热 = 370.8J/(kg·K)
次数内容
1
2
3
平均值
直径 dB(mm)
131.8
131.8
131.8
131.8
厚度 hB(mm)
7.88
7.88
7.88
7.88
直径 dp(mm)
135.8
135.8
135.8
135.8
厚度 hp(mm)
次数
1 内容
直径 dB(mm) 厚度 hB(mm) 直径 dp(mm) 厚度 hp(mm)
131.8 7.88 135.8 7.14
2
131.8 7.88 135.8 7.14
散热盘比热 = 370.8J/(kg·K)
3
131.8 7.88 135.8 7.14
平均值
131.8 7.88 135.8 7.14
7.14
3.29
= 2.30
每隔 30 秒钟散热盘自然冷却时温差电动势变化记录表
2.96 2.90 2.84 2.79 2.74 2.69 2.64 2.59 2.54 2.50 2.45
2.41 2.37 2.33 2.29 2.25 2.21 2.17 2.14 2.10

测导热系数实验报告

测导热系数实验报告测导热系数实验报告导热系数是材料传导热量的能力的物理量，它描述了材料在温度梯度下传导热量的能力。

测量导热系数对于材料的热传导性能的研究和应用具有重要意义。

本实验旨在通过测量不同材料的导热系数，探究不同材料的热传导性能差异。

实验装置主要包括导热仪、样品和温度计。

导热仪是一种测量导热系数的仪器，它通过测量样品在温度梯度下的热传导来计算导热系数。

样品可以是固体、液体或气体，本实验主要以固体样品为主。

温度计用于测量样品的温度，以提供实验数据。

在实验中，首先选择了几种常见的材料作为样品，包括金属、塑料和木材。

这些材料具有不同的热传导性能，因此可以用来比较它们的导热系数。

然后，将样品放置在导热仪中，保证样品与仪器接触良好。

接下来，通过加热一个端口，使样品产生温度梯度。

在样品的另一个端口，测量温度变化，以计算导热系数。

实验结果显示，金属材料的导热系数远高于塑料和木材。

这是因为金属具有良好的电子传导性能，电子在金属中能够迅速传导热量。

相比之下，塑料和木材的导热系数较低，这是因为它们的热传导主要依靠分子的热传导。

分子的热传导相对较慢，导致了较低的导热系数。

进一步分析发现，不同金属之间的导热系数也存在差异。

例如，铜的导热系数要高于铁，这是因为铜的电子传导性能更好。

此外，不同塑料和木材之间的导热系数也有所不同，这取决于其分子结构和热传导特性。

通过这次实验，我们可以得出结论：导热系数是材料热传导性能的重要指标，不同材料的导热系数差异很大。

在实际应用中，我们可以根据材料的导热系数来选择合适的材料，以满足特定的热传导需求。

例如，在制造散热器时，选择具有较高导热系数的金属材料可以提高散热效率。

此外，导热系数的测量对于材料的热工性能研究也具有重要意义。

通过测量不同材料的导热系数，我们可以深入了解材料的热传导机制，为材料的设计和改进提供依据。

例如，在建筑领域，通过研究不同建筑材料的导热系数，可以优化建筑的隔热性能，提高能源利用效率。

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。

导热系数实验报告.(总9页)

导热系数实验报告.(总9页)实验目的：1. 学习导热系数的概念和计算方法；2. 掌握测量导热系数的方法。

实验仪器：导热仪、样品、卡尺、直尺、计时器。

实验原理：导热系数是一种表征物质导热性能的物理量，它的定义是单位时间内通过单位面积的热量，使物质温度升高单位温度的比值。

导热系数与物质的热传导能力有关，它决定了物质在不同温度下的热传导速率。

如何测量导热系数？一般采用热板法、绝热杆法、横向热流法、纵向热流法等方法。

本实验采用热板法测量导热系数。

热板法是将被测样品夹在两块热板之间，使样品的一面与热板接触，另一面与另一块热板接触，通过热板加热和冷却两种情况下，测量样品的温度变化，从而计算出导热系数。

具体实验方法如下。

实验步骤：1. 准备被测样品，用卡尺和直尺测量样品的厚度、宽度和长度，并计算样品的体积。

2. 将样品放在上热板上，并将下热板放在样品下面。

调整样品和热板的接触状态，使接触面没有空气层和接触不紧密的情况。

3. 打开热板开关，将上热板加热至一定温度，记录下升温时间t1 和升温的温度Δt1，然后关闭热板开关。

4. 记录下上热板冷却至给定温度的时间t2 和温度变化Δt2，并关闭下热板的继电器开关。

5. 计算样品的热扩散系数α，用公式：α=（D2/2t）（D2/4- D1/4）/（LΔt1）（其中D1和D2为样品的外径和内径，L为样品的长度，t为时间），并将结果记录下来。

6. 计算样品的导热系数λ，用公式：λ=αCρ（其中C为样品的比热容，ρ为样品的密度），并将结果记录下来。

7. 将样品换成另一个样品，重复上述步骤，进行多次测量，计算出样品的平均导热系数和标准差。

实验数据：样品1：宽度w=3.0 cm，长度l=8.0 cm，厚度h=0.5 cm，体积V=12.0 cm^3。

升温时间t1=35.0 s，Δt1=30.0 ℃，t2=110.0 s，Δt2=-10.0 ℃。

样品2：宽度w=3.0 cm，长度l=8.0 cm，厚度h=1.0 cm，体积V=24.0 cm^3。