测固体导热系数实验为什么要在稳态下进行
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/25 14:19:33
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测固体导热系数实验为什么要在稳态下进行
测固体导热系数实验为什么要在稳态下进行
测固体导热系数实验为什么要在稳态下进行
测量固体的导热系数有两种方法:稳态法和非稳态法(即瞬态法).
稳态法就是当待测试样上温度分布达到稳定后,通过测量试样内的温度分布和穿过试样的热流来测出导热系数.最简单的就是将固体试样制成一块厚度均匀的平板,放在一个绝热的装置里,从试样一侧加热,在另一侧散热,试样四周严格绝热保温.用一个补偿加热器维持装置内的温度稳定.试样应该较大,以便能适用一维导热假设.稳态导热的基本公式为:
Q = A * k * dT/dx (1)
其中Q为试样导热速率(W);A为试样正面面积(m2); k为要测定的导热系数(W/m.K);dT为沿着试样厚度方向两个热电偶之间的温差(C);dx为沿着偶读方向两个热电偶之间的距离(m).dT/dx称为温度梯度.这样,待测试样的导热系数为:
k = (Q / A) / (dT/dx) (2)
稳态法通常要求试样质地均匀、干燥(含湿会影响测定精度)、平直、表面光滑.如果采用电加热,Q就是指电加热装置的瓦数(W).但是,用于散热补偿的另一个小加热功率不应算在Q内,因为这一部分热流并未穿过试样正面传导到另一侧.
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