温度测量及热传导
主要内容
实验收获及建议 D
C
实验问题
实验数据及分析 B
A
实验介绍
q grad (T )
图2 TC-3B型稳态法固体导热系数测定仪
实验数据：
物品参数直径及厚度
测量次数 散热铜盘C d（cm）
h（cm） 硅橡胶盘 d（cm）
h（cm） 环氧树脂 d（cm）
h（cm） 铝棒 d（cm）
6 37.5 15 47.2
7 39.4 16 47.6
8 41.1 17 48
9 42.2 18 48.3
Δt=5min 测量次数 T1(℃) T2(℃)
1 58.2 48.8
2 58.2 49.2
3 58.1 49.5
4 58.1 49.6
5 58.1 49.6
3.铝棒： Δt=2min T1=45.3℃
10.0472
2.7724
h（cm）（平均值） T1(℃) T2(℃) λ测量值
0.978 49.5 41.8
0.8996 58.1 44.8 0.154
0.8032 58.1 49.6 0.208
6.39 45.3
43 80.688
实验问题及分析：
为什么要在稳态温度附近取值测量以及如何得出铜盘c的散热速率： 1.因为铜盘c的散热并非是线性的，它的冷却速率因为温度不同而不 同。2.在实验中当系统处于稳态时，通过待测样品的传热率与散热盘 向侧面和下面的散热率相同，所以测冷却速率要在稳态温度。 3.但我们只能测得某时间段内的温度变化，无法得出某时刻温度变 化，所以我们应在稳态温度附近测量冷却速率。 4.也正因为无法得出某时刻的冷却速率，我们只能通过测量极小温度 变化来近似得出冷却速率。
8 33.6
17 43.3
9 35.2
18 43.5
2.环氧树脂： Δt=2min T1=58.1℃ T2=49.6℃
测量次数 1 T2(℃) 23.4 测量次数 10
T2(℃) 43.6
2 26.5 11 44.6
3 29.5 12 45.4
4 32.6 13 46.1
5 35.3 14 46.7
实验收获及建议：
4 45.3 42.9
5 45.3 43
6 45.3 43
7
33.6 17
40.8
8
34.8 18
41.2
9
35.9 19
41.5
铜盘C的散热温度记录表： Δt=30s
测量 1 次数
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
T(℃) 49.5 49 48.6 48.1 47.7 47.4 47 46.6 46.3 45.9 45.6
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
45.3 44.9 44.6 44.3 44 43.7 43.3 43 42.6 42.4 42.1 41.8
50 49 48 47 温 46 度 45 44 43 42
铜盘c散热曲线
49.5 49 48.6 48.1 47.747.4 47 46.646.3 45.9 45.645.3 44.944.6 44.34443.7 43.3 43 42.642.4 42.141.8
为什么只需考虑冷却速率的误差： 通过对导热系数分析可知，质量的数量级相对温度变化
导热系数偏小原因： 1. 样品表面老化，影响传热。 2.加热板、样品、散热板之间有缝隙，影响传热。 3. 传感器与发热盘和散热盘接触不良。
样品盘是厚一些好还是薄一些好： 个人认为过厚或者过薄都不会太好，因为太厚的话,热量传递并达到 平衡需要的时间就会更长；太薄的话,厚度测量的相对偏差占比就会 偏大,从而造成的测量误差更大；
41 0
5
10
15
20
25
测量次数
数据处理：
对散热铜盘： Δt=660s ，T1 T2指温度变化量
处理公式：
mc
T t
RC 2RC
2hC
2hC
hB T1
T2
1
R2 B
Vc=ΔT/Δt=7.7/660= 0.0117
测量物品
散热铜盘C
硅橡胶盘
环氧树脂
铝棒
d（cm）（平均值） 9.8412
9.9152
h（cm）
1 9.844 0.98 9.912 0.902 10.05 0.804 2.772 6.39
2 9.84 0.974 9.916 0.9 10.05 0.804 2.77 6.394
3 9.842 0.978 9.92 0.902 10.048 0.806 2.774 6.39
4 9.84 0.98 9.916 0.896 10.046 0.804 2.772 6.39
3 24.7
12 40.4
4 26.6
13 41.4
5 28.4
14 42
6 30.2
15 42.5
Δt=5min 测量次数 1 T1(℃) 58.1 T2(℃) 43.8
2 58.1 44.1
3 58.1 44.4
4 58.Leabharlann 44.65 58.1 44.8
6 58.1 44.8
7 32 16 42.9
mc=654g
5
平均值
9.84 9.8412
0.978 0.978
9.912 9.9152
0.898 0.8996
10.042 10.0472
0.798 0.8032
2.774 2.7724
6.386
6.39
测量次数 1 T2(℃) 22.5 测量次数 10 T2(℃) 36.8
2 23.2
11 38.6
T2=43.0℃
测量次数 1
2
3
4
5
6
T2(℃) 10
36.8
23.7 11
37.6
25.3 12
38.3
27.2 13
38.9
29.1 14
39.5
30.8 15 40
32.3 16
40.4
Δt=5min
测量次数1 T1(℃) 44.2 T2(℃) 42
2 45.1 42.4
3 45.3 42.7