稳态法测量不良导体导热系数(3)

大学实验

热速率来求

出热流量δQ∕δt。实验中，在读得稳定时的θ1、θ2 后，即可将样品B 盘移去，而使筒A

的底面与铜盘P 直接接触。当盘P 的温度上升到高于稳定时的值θ2 若干摄氏度后，再将圆

筒A 移开，让铜盘自然冷却。观测其温度θ随时间t 变化情况，然后由此求出铜

盘在θ2的冷却速率，而（m 为黄铜盘P 的质量、

C=0.0917cal/g·k 为其比热容）就是黄铜盘在温度为θ2 时的散热速率。但须

注意，这样求出的是黄铜盘的全部表

面暴露于空气中的冷却速率，其散热表面积为2πRP 2+2πRPhP（其中RP 与hP 分别为黄铜盘P

的半径与厚度）。然而，在观测样品稳态传热时，P 盘的上面（面积为πRP 2）是被样品覆盖

着的。考虑到物体的冷却速率与它的表面积正比，则稳态时铜盘散热速率的表达式应修正如下：

3. 热电偶冷端温度为0℃，对一定材料的热电偶，当温度变化范围不太大时，其温差

电动势（单位为mv）与待测温度（单位为℃）的比值是一常数。因而用（4）式计算时可

直接以电动势值代表温度值。 【实验内容】

1. 安置圆筒、圆盘时，须使放置热电偶的洞孔与杜瓦瓶、数字毫伏计位于同一侧。

热电偶插入小孔时，要抹上些硅油，并插到洞孔底部，使热电偶测温端与铜盘接触良好。

热电偶冷端插在滴有硅油的细波管内，再将波管浸入冰水混合物中。

2. 根据稳态法，必须得到稳定的温度分布，这就要等待较长的时间，为了提高效率，

可先将红外灯的电源电压升高到180～200V，加热约20min 后再降至130～150V

。