固体导热系数的测定实验报告

学生物理实验报告

实验名称固体导热系数的测定学院专业班级

报告人学号

同组人学号

理论课任课教师

实验课指导教师

实验日期

报告日期

实验成绩

批改日期

实验原理

傅里叶在研究了固体的热传定律后，建立了导热定律。他指出，当物体的内部有温度梯度存在时，热量将从高温处传向低温处。如果在物体内部取两个垂直于热传导方向，彼此相距为h 的两个平面，其面积元为D ，温度分别为21T T 和，则有

dt

dQ =–dS dx dT

λ

式中

dt

dQ 为导热速率，dx dT

为与面积元dS 相垂直方向的温度梯度，“—”表示

热量由高温区域传向低温区域，λ即为导热系数，是一种物性参数，表征的是材料导

热性能的优劣，其单位为W/(m ·K)，对于各项异性材料，各个方向的导热系数是不同

的，常要用张量来表示。

如图所示，A 、C 是传热盘和散热盘，B 为样品盘，设样品盘的厚度为B h ,上下表

面的面积

各为B S =2

B R π，维持上下表面有稳定的温度21T T 和，这时通过样品的导热速率为

dt

dQ

=–B B S h T T 21

-λ 在稳定导热条件下（21T T 和值恒定不变）

可以认为：通过待测样品B 的导热速率与散热盘的周围环境散热的速率相等，则

可以通过铜盘C 在稳定温度2T 附近的散热速率

2

T t t

Q =δδ，求出样品的导热速率

dt

dQ

。 在稳定传热时，C 散热盘的外表面积πR c 2

+2πR c h c ，移去A 盘后，C 盘的散热外

冰水混合物

电源

输入 调零

数字电压表

FD-TX-FPZ-II 导热系数电压表

T 2

T 1

220V

110V

导热系数测定仪

测1

测1 测2

测2 表 风扇

A

B C

图4-9-1 稳态法测定导热系数实验装置图