山东大学：空间科学与技术教学资源（实验课件）导热系数测定

实验十 导热系数的测定 [实验目的] 测定金属、橡皮（不良导体）、 空气的导热系数。 [实验仪器] 导热系数测定仪一套

[实验原理] 热传导是热量传递过程的一种形式， 测定导热系数的原理是法国数学、物理 学家约瑟夫.傅立叶给出的导热方程式。 该方程式指出，在物体内部，垂直于导 热方向上，二个相距为h，面积为A，温 度分别为 的平行 平面，在△t秒内，从一个平面传到另 一个平面的热量△Q，满足下述表达式：  1 、 2 （1  2  ）   Q t ＝     −  1 2 h (1)

W /(m k)   Q t ＝     −  1 2 h (1) 式 中  定义为该物质的导热系数，亦称热导 率。由此可知，导热系数是表示物质热传导性 能的物理量，其数值等于二相距单位长度的平 行平面上，当温度相差一个单位时，在单位时 间内，垂直通过单位面积所流过的热量。 导热系数的 SI 单位制是：瓦特每米开尔文， 符号为 ：

导热系数过去常用的非SI与SI 单位的换算是： 1cal/(s 材料的结构变化与杂质多少对导热 系数都有明显的影响。同时，导热 系数一般随温度而变化，所以实验 时对材料成份，温度等都要一并记 录。 cmK) = 418.68w/(mK)

本实验装置如图1所示 A-带电热板的发热盘 B-样品 C-螺旋头 D-样品支架 E-风扇 F-热电偶 G-真 空保温杯 H-数字电压表 P-散热盘 3.000mv H A B C G E 20mv 200mv 2v 20v 200v d f 调零 FPZ导热系数数字电压表 电源 D F P

根据上述装置，由傅立叶导热方 程式可知，通过待测样品B盘的热 流量，为： (2) 式中hB为样品厚度，RB为圆盘样 品的半径，为样品热导率,分别为 稳态时样品上下平面的温度。 B B h R t Q 2 1  2   − =     