固体导热系数的测定
(胶木板)=
=0.427 W/(m·K)
(硅橡胶)= 总结与讨论: 思考题:
=0.279 W/(m·K)
1.测导热系数要满足:维持材料内部均匀的温度梯度以及测得传热速率 。通过上部加
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热盘加热、下部散热盘散热达到稳态在材料内部维持均匀度温度梯度分布;系统平衡时加热 速率=传热速率=散热速率=冷却速率,故通过测量散热盘冷却时温度随时间的变化得到其 T-t 曲线,求其在稳态温度处的斜率即为传热速率。
实验数据:
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数据处理: 查阅铜密度ρ=8930kg·m-3,比热容 c=0.385kJ·K-1·kg-1。根据铜盘直径及厚度,
计算出散热盘质量 m=537.6g。 由 T-t 表绘得 T-t 曲线如下:
由图得到 T2 处的斜率: k(胶木板)=-0.0425 K/s k(硅橡胶)=-0.0426 K/s 带入①得
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固体导热热系数测定仪(含加热盘 A、散热盘 P、数字电压表、计时秒表等)、测试
材料(硅橡胶、胶木板)测温 PT100、测试连接线、游标卡尺等。 实验原理:
热传导定律:
通过上部加热盘加热、下部散热盘散热达到稳态在材料内部维持均匀度温度梯度分布; 系统平衡时加热速率=传热速率=散热速率=冷却速率,故通过测量散热盘冷却时温度随 时间的变化得到其 T-t 曲线,则
2.因为只有处于稳态温度时冷却速率与传热速率相等;通过在稳态温度附近使铜板自然 然冷却绘制 T-t 曲线,取其在稳态温度处的斜率作为冷却速度。
3.测试材料具有一定侧面积,因而达到稳态时有少量热量从侧面散失,则上下铜盘的温 度差略小于材料实际散失的热量,即(T1-T2)偏小,故计算所得导热系数可能偏小。
由此得 ①
实验步骤: (1)测量测试材料及散热盘的厚度及直径; (2)在加热盘和散热盘间夹入胶木板; (3)设置加热温度为 90 度,加热至上下两盘温度稳定,记录此时上下两盘温度 T1、
T2; (4)迅速将胶木板换成硅橡胶,重复步骤(3); (5)将散热盘加热至较高温度再使其自然冷却,测定其温度随时间的变化。
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