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不良导体导热系数的测定
一、实验中,测量导热系数的公式为:

式中
是稳态时对应于加热铜盘C,散热铜盘A的温度分别为的电压表的读数。
:铜盘A在温度为时的散热速率
: 铜盘A的质量已知
:铜的比热已知
:铜盘A的半径已知
:铜盘A的厚度已知
:待测样品B的厚度已知
:待测样品B的半径已知

二、实验步骤:
(1)
小心地将橡胶塞从杜瓦瓶里拔出,将它(连同两根玻璃管)斜靠在基座,如图(1)所示。将杜瓦瓶装上适量的水和冰块,小心地把橡胶塞连同两根玻璃管塞入瓶中。
橡胶盘B
(2)
将铜盘A放在三脚支架上并使之不与周围的三个金属柱接触。然后,在铜盘A上放上待测的橡胶盘B,如图(2)。
铜盘A
三脚支架
(3)
将红外加热装置连同加热铜盘C压在待测的橡胶盘B上。把热电偶的热端分别插入铜盘C和铜盘A;将红外加热炉的防护罩罩好,如图(3)。
热电偶热端
(4)
将电压表接好,并调零。把拨动开关拨到上方,电源开关拨到220V,关风扇。此时,电压表显示的是铜盘C的温度。如图(4)。
5. 10分钟后,电源开关拨到110V,开风扇。此后,每隔2分钟记录一次上下铜盘的温度,直到连续的三次记录中,上盘的温度不变,同时下盘的温度也不变。这时系统达到了稳态,将稳态时的温度值记为
表格1:
(5)
时间t(min)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
(mV)
(mV)
6. 关电源,关风扇,停止加热。移去橡胶盘, 使铜盘C直接接触铜盘A,拨动开关拨到下方, 电源开关拨到220V进行加热。此时,电压表显示的是铜盘A的温度。
铜盘A的温度比稳态时的温度增加1,停止加热。移去加热炉,使铜盘C和铜盘A互成,如图(5)开风扇,每隔30S记录一次铜盘A的温度值,直到比其稳态时的温度小的数据不少于5个。
时间t(S)
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
390
420
450
(mV)
表格2:
8. 根据表格2的数据,采用作图法求出铜盘A在稳态温度附近的散热速率。方法如下:在坐标纸上做图象,在稳定值处做切线,其斜率即为稳态温度附近的散热速率。