實驗名稱：金屬導熱係數的測量
一、引言：
導熱係數是表徵物質熱傳導性質的物理量。材料結構的變化與所含雜質等因素都會對導熱係數產生明顯的影響，因此，材料的導熱係數常常需要通過實驗來具體測定。用穩態法時，先用熱源對測試樣品進行加熱，並在樣品內部形成穩定的溫度分布，然後進行測量，本實驗採用穩態法進行測量。
二、實驗目的：
1．掌握穩態法測定金屬良導熱體的導熱係數。
2．了解物體散熱速率和傳熱速率的關係。
3．理解溫差熱電偶特性。
三、實驗原理：
傅利葉導熱方程式：
（t1>t2）
其中：h表示兩個垂直於熱傳導方向的平行平面的間距；t1、t2分別為兩平面的溫度；s為平面的面積；在時間內通過s的熱量為；為該物質的熱導率，單位 w/（mk），數值上等於相距單位長度的兩個平面的溫度相差乙個單位時單位時間內通過單位面積的熱量。
其中：rb為樣品半徑；hb為樣品厚度；m為銅盤的質量；c為銅的比熱容；rp為銅盤的半徑hp為銅盤的厚度。
四、實驗儀器：
導熱係數測定儀；杜瓦瓶；游標卡尺。
五、實驗內容：
(1)先將兩塊樹脂圓環套在金屬圓筒兩端，並在金屬圓筒兩端塗上導熱矽膠，然後置於加熱盤a和散熱盤p之間，調節散熱盤p下方的三顆螺絲，使金屬圓筒與加熱盤a及散熱盤p緊密接觸。
(2)在杜瓦瓶中放入冰水混合物，將熱電偶的冷端插入杜瓦瓶中，熱端分別插入金屬圓筒側面上、下的小孔中，並分別將熱電偶的接線連線到導熱係數測定儀的感測器i、ii上。
(3)接通電源，將加熱開關置於高擋，當感測器i的溫度t1約為3.0mv，再將加熱開關置於低擋，約40min。
(4)待達到穩態時(t1與t2的數值在l0min內的變化小於0.03mv)，每隔2min記錄t1和t2的值。
(5)測量散熱盤p在穩態值t2附近的散熱速率：移開加熱盤a．先將兩測溫熱端取下，再將t2的測溫熱端插入散熱盤p的側面小孑l，取下金屬圓筒，並使加熱盤a與散熱盤p直接接觸，當散熱盤p的溫度上公升到高於穩態t的值約0. 2mv左右時，再將加熱盤a移開，讓散熱盤p自然冷卻，每隔30s記錄此時的t2值。
(6)用游標卡尺測量金屬圓筒的直徑和厚度，各5次。
(7)記錄散熱盤p的直徑、厚度、質量。
六、實驗記錄：
c銅=0.09197cal/(g℃) 1cal=4.1868j
表1散熱盤p：m=_______gcmcm
表2金屬圓桶bcmcm
表3穩態時t1 t2的資料：
表4散熱速率mv/s
七、資料處理：
散熱盤p：m=820g；rp=6.38cm；hp=0.71cm。
金屬圓筒b：rb=1.95cm；hb=9cm。
表3穩態時t1 t2的資料：
表4散熱速率：
∴0.06mv0.002mv/s
八、實驗結果：
t1=2.556mv；t2=2.394mv
=820×0.09197×0.002×
=0.3858(calcm-1s-1℃-1)
=1.6155×102(w/(mk))
九、誤差分析：
由給定資料可知，鋁的熱導率為2.0×102w/(mk)，故本實驗存在誤差，有以下幾點分析：
1. 由於實驗裝置接觸不夠緊密，散熱面積有所偏差等因素所造成；
2. 實驗中所使用的鋁純度及雜質未知；
3. 在實驗過程中發現，熱電偶的兩端在插入時深淺對實驗有一定的影響，過程中無法保持在同一深度，故測量的資料可能存在偏差；
4. 對於的計算方式上，可能存在偏差，分析如下：
未必滿足線性關係，故使得計算上存在誤差。
對t進行線性擬合r2=0.9984，當t=2.394時，k=-0.0021；
而進行指數型擬合時，r2=0.9996，當t=2.394時，k=0.0022;
因此，此項可能性基本可以排除。
5. 對和分析，對實驗基本無大的影響。
導熱係數的測量實驗報告
實驗目的 用穩態法測定出不良導熱體的導熱係數，並與理論值進行比較。實驗儀器 導熱係數測定儀 銅 康導熱電偶 游標卡尺 數字毫伏表 台秤 公用 杜瓦瓶 秒錶 待測樣品 橡膠盤 鋁芯 冰塊 實驗原理 根據傅利葉導熱方程式，在物體內部，取兩個垂直於熱傳導方向 彼此間相距為h 溫度分別為t1 t2的平行平面...
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固體熱膨脹係數的測量實驗報告
班級 姓名 學號 實驗日期 一 實驗目的 測定金屬棒的線脹係數，並學習一種測量微小長度的方法。二 儀器及用具 熱膨脹係數測定儀 尺讀望遠鏡 公尺尺 固體線膨脹係數測定儀 銅棒 光槓杆 溫度計等 三 實驗原理 1 材料的熱膨脹係數 線膨脹是材料在受熱膨脹時，在一維方向上的伸長。在一定的溫度範圍內，固體...