良導體導熱率的測定

1、良導體導熱率的測定物理學院華遠杰實驗目的用穩(wěn)定流動法測定銅的導熱率;儀器和用具圖1導熱率測定儀（圖1）、恒水位計、 水銀溫度計兩支、酒精溫度計兩支、電 子天平、秒表、燒杯。實驗原理圖2設有一根粗細均勻的金屬圓柱體，一端溫度高，另一端溫度低，則熱量從高溫端流向低 溫端。在加熱一段時間后，若圓柱體上各處溫度不變，而且向圓柱體側面散失的熱量可以忽 略，那么在相同的時間內，通過圓柱體各橫截面的熱量應該相 等，若非如此，比如通過角（圖2）的熱量多于通過截面勺如 的熱量，則在兩截面中間的這一段圓柱體上就有熱量枳聚，溫 度就要升高，既然現(xiàn)在圓柱體上各處的溫度不變，則通過各截 面的熱量亦必然相等。當圓柱體各截

2、面有熱量通過，但各處溫度保持不變時，就稱為達到了穩(wěn)定流動狀態(tài)。在 穩(wěn)定流動狀態(tài)下，在T時間內，沿圓柱體各個截面流過的熱量Q,按傅里葉熱傳導方程有式中S為圓柱體的橫截面枳，h、t2為橫截面a1b1&a2b2處的溫度，/為兩截面之間距離， 比例系數(shù);I為制造圓柱體的金屬材料的導熱率。如果在I時間內，自出水II流出的水的質量為m,其溫度由流入時的號升高到以，則由 流水帶走的熱量Q = me （t：4 一 M）式中C為水的比熱容，將上式與S = ：7Td2（d為圓柱體直徑）代入傅里葉熱傳導方程，可得義41 c （質 一 4）mnd2 （ t2）t實驗內容打開與恒水位計相連的水管上的止水夾，用限流閥調節(jié)

3、水流至合適大小，并排出水 管中的氣泡：將實驗裝置接上電源，待開始加熱后每隔7至8分鐘測一次流量（測流量時應先用 電子天平測得空杯的質量，并用秒表記錄下燒杯接收50ml左右的水的時間，再用 電子天平稱重，重復3次）；等待系統(tǒng)加熱至平衡狀態(tài)（三分鐘內一號溫度計溫度變化不超過一攝氏度為平衡的 標志）；每隔兩分鐘重復步驟2的操作，并記錄每次接水時四支溫度計的示數(shù)；實驗數(shù)據(jù)S實驗結論/=6.294cm： d=3.498cm；平衡前平衡后-C64.565.0653t2C45.246.046.0t3*C17.517.517.5t4*c20320.520.5空杯質量mi 74.8474.84753675.1475.8175.18總質量 也（g）132.23127.04126.80129.33130.03126.49水的質量m （g）573952.2051.4454.1954.225131T（S）12.9411.8312.25143814.6914.597（g/s）4.4354.4134.1993.7683.6913.517A (W/(mK)149.236159.102149.245對三次數(shù)據(jù)取平均得入=152.528 W/ （mK）金屬的導熱能力可以用熱