稳态法测量不良导体导热系数(2)

时间:2025-07-12

大学实验

Q

t为传热速率。λ为该物质的热导率,(又称导热系数),与材料性质有

关。

λ在数值上等于相距单位厚度的两平面,温度相差1 个单位时,在单位时间内通过单位面

积的热量;其单位为瓦特每米开尔文即W/(m·K)

2. 本实验装置如图(1)所示,在支架D

上先后放上圆铜盘P、待测样品(圆盘形橡皮板)

B 和厚底紫铜圆筒A。在A 的上方用红外灯L 加 热,使样品上、下表面各维持稳定的温度,它们 的数值分别用安插在A、P 侧面深孔中的热电偶 E 来测量。E 的冷端浸入盛于杜瓦瓶H 内的冰水 混合物中。G 为双向开关,用以变换上、下热电 偶的测量回路。数字式电压表F 用以测量温差电

动势。由式(1)可知,单位时间内通过待测样单位时间内通过待测样

品B 任一圆截面的热流量为

式中RB 为圆盘样品的半径,hB 为样品厚度。

当传热达到稳定状态时,θ1 和θ2 温度值稳定不变。由于样品的厚度hB<<RB(样品的

半径)所以样品的侧面积2πRBhB<<πRB

2(样品下表面积)。故从样品侧面向周围环境的散 热速率大大小于从样品下表面向铜盘的传热速率,则可认为通过样品B 盘的传热速率与从

铜盘P 向周围环境的散热速率相等。因此,可通过铜盘P 在稳定温度θ2 时的散

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