免费下载！
[!--downpath--]《大学化学实验（II）》课程实验数据记录
大学：化学大学专业：光电信息科学与工程年级：15
实验人姓名（学号）：李法翰（
V］白天［］
日期：2016年12月20日礼拜二下午［］晚上［
温度：24r相对温度：46%实验B2不良导体热传导率的检测（准稳态法）
【实验目的】
（1）了解准稳态法检测导热系数和比热的原理.
（2）学习热电偶检测体温的原理和使用方式.
（3）用准稳态法检测不良导体的导热系数和比热.
［原理概述］
热传导是热传递三种基本形式之一。导热系数定义为单位气温梯度下每单位时间内由单位面积传递的热量，单位为W/（m?K）。它表征物体导热能力的大小。
比热是单位质量物质的潜热量。单位质量的某种物质哈工大物理实验准稳态，在气温下降（或减少）1度
时所吸收（或放出）的热量，称作这些物质的比热，单位为J/（kgK）。
检测导热系数和比热一般都用稳态法，使用稳态法要求水温和热流量均要稳定，但在实际操作中要实现这样的条件比较困难，因此会造成检测的重复性、稳定性、一致性较差，偏差也较大。为了克服稳态法检测的那些弊病哈工大物理实验准稳态，本实验使用了一种新的检测方式――准稳态法，使用准稳态法只要求温差恒定和温升速度恒定，而毋须通过长时间的加热达到稳态，就可以通过简单的估算得到导热系数和比热。
1.准稳态法检测原理
考虑如图1所示的一维无限大导热模型：一无限大不良导体平板长度为2R，初始温
度为to,如今平板一侧同时施加均匀的指向中心面的热流密度qc,则平板各处的气温t（x,）
将随加热时间.而变化
以试样中心为座标原点，上述模型的物理描述可抒发如下:
r)r)
-----=c----:—
drdx2
_坐d?巧_0
Adx
r(jc?0)—ZQ
(1)
式中a-牡:c,一为材料的导热系数，为材料的密度,
ES1理想中的无限大不良导体平槻*c为材料的比热。
可以给出此等式的解为:
r)=
「十丄宀叫琴￡0匚込竺z
2R6托fn2R
考察t（x,）的解析式（2）可以看见，随加热时间的降低，样品各处的气温将发生变化，但是我们注意到式中的级数求和项因为指数衰减的缘由，会随加热时间的降低而逐
渐变小，直到所占份额可以忽视不计。
定量剖析表明，当耳"打之后，上述级数求和项可以忽视。这时式（2）可简写成:
IX
.r3R
R2R~~6
这时，在试件中心处有x=0,因此有:
r(x.r)=+——-—
R6在试件加热面处有x二R,因此有:
azR
----|----
R3
^>0.5由式（4）和（5）可见，当加热时间满足条件
(4)时，在试件中心面和加热面处温
度和加热时间成线性关系，温升速度都因此值是一个和材料导热性能和实验条件有
关的常数，此时加热面和中心面间的气温差为：
Az=i(R.r)-『(