准稳态法测量比导热系数

准稳态法测不良导体的导热系数和比热预习报告实验目的1. 了解准稳态法测量不良导体的导热系数和比热的原理，并通过快速测量学习掌握该方法；2. 掌握使用温差电偶测量温度的方法。

一． 实验原理1. 热传导物体相邻部分间存在温度差，在各部分之间不发生相对位移的前提下，仅依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递成为热传导。

如图1所示的两个表面均维持均匀恒温的平板的一维稳态导热问题，对于x 方向的任意厚度的微元层来说，由傅里叶定律，单位时间内通过该层的导热量Q 与该处的温度变化率d t /d x 及平板面积F 成正比。

Q =−λF d tx式中比例系数λ即材料的导热系数（导热率），负号表示热流方向与温度梯度d t /d x 方向相反，定义单位时间内通过单位面积的热流量为热流密度，记为q ，则图1情况下有：q =Q =−λd t x由此可知导热系数的物理意义是：在单位温差梯度影响下物体内产生的热流密度单位为W/(m ∙K)。

材料的导热系数会随温度变化，除铝、水等少数物质外的大部分固体、液体的导热系数会随温度升高而下降，气体的导热系数会随温度的升高而升高。

图12. 一维导热模型本实验采用比较简单的一维无限大平板导热模型进行λ的测量。

如图2，假设有厚度为2R 的无限大平板，原始温度为t 0，从平板的两端面以相同功率的能产生均匀热流的加热器加热，表面热流密度恒为q c ，板内温度分布必以中心截面为对称面，则可以写出x 方向的热传导微分方程，并依据初始条件求出任何瞬时沿x 方向的温度分布函数t(x,τ)，τ为时间变量。

3.热传导方程及求解∂t(x,τ)∂τ=a∂2t(x,τ)∂x(0<x<R,τ>0) （式4）初始条件t(x,τ)τ=0=t0（式5）边界条件q c=λ∂t(x,τ)∂x x=R（式6）λ∂t(x,τ)∂x x=0=0（式7）式中a=λ/cρ为热扩散率（或称热扩散系数），单位为m2/s，c为比热容，单位为J/(kg∙K)，ρ为密度，单位为kg/m3。

1实验目的1.了解准稳态法测量不良导体的导热系数和比热的原理，并通过快速测量学习掌握该方法。

2.掌握使用温差电偶测量温度的方法。

2实验数据记录与处理2.1数字万用表的练习使用实验中的交流信号是正弦波，有效值设为1V，频率设为1000Hz。

测量对象测量值量程精度不确定度完整测量结果交流电压有效值0.98058V2V0.2+0.050.00296V(0.98058±0.00296)F 交流信号频率999.96Hz20Hz-2kHz0.01+0.0030.16Hz(999.96±0.16)Hz电阻10.9289kΩ20kΩ0.020+0.0040.0023kΩ(10.9289±0.0023)kΩ电容1.046µF2µF1+0.50.020µF(1.046±0.020)µF二极管正向导通电压0.5826V0-2V0.06+0.0200.0007V(0.5829±0.0007)V表1:数字万用表的练习使用数据记录以电阻测量值为例计算，读数为10.9289kΩ，量程为20kΩ，精度为0.020+0.004，则∆R=0.020%×10.9289+0.004%×20.0000=0.0023kΩ最终得到R=(10.9289±0.0023)kΩ，其他测量值的不确定度计算过程类似。

3测导热系数和比热容3.1实验前的准备实验样品为有机玻璃，长宽L=W=90mm，厚度R=10mm，密度ρ=1196kgm3。

室温t0=19.9◦C。

中心面热电偶电阻为3.296Ω，加热面热电偶电阻为3.124Ω，冷端热电偶电阻为4.136Ω，并联而成的加热薄膜电阻r/2=55.071Ω。

加热前，测得加热面和中心面的温差U1(t2,t1)=4µV<10µV，故不必进行零位修正。

加热前，加热薄膜电压U前=17.9928V，∆U前=0.015%×17.9928+0.004%×20.0000=0.0035V；加热后，加热薄膜电压U后=17.9932V，∆U后=0.015%×17.9932+0.004%×20.0000=0.0035V。

准稳态法测量比热和导热系数
比热和导热系数是材料物理性质中的两个重要参数。

比热是指单位质量物质在温度变
化下吸收或释放的热量，而导热系数是指在温度梯度下单位面积材料所传导的热量。

准稳
态法是一种常用的测量比热和导热系数的方法。

准稳态法的原理是将材料置于热源和冷源之间，使其温度从热源端到冷源端逐渐降低。

在稳态时，材料的温度分布和热流分布达到了平衡状态，此时材料的导热系数和比热可通
过测量温度和热流来计算得到。

具体实验步骤如下：
1.在实验装置的热源端和冷源端分别接上热源和冷却器，并在中间加装被测材料。

2.启动热源和冷却器，使其保持恒定的温度。

3.通过热电偶等温度计测量被测材料的温度分布。

通常可以在材料表面粘贴一定数量
的热电偶，并通过微型电脑采集数据。

4.通过热流计测量热源和冷源之间传导的热流。

热流计是一种基于热电效应的电子仪器，可以测量电导率和温度梯度来计算热流。

5.通过实验数据计算被测材料的比热和导热系数。

根据热传导定律，可以将热流和导
热系数表示为以下关系：Q=λ×A×(T1-T2)/L，其中Q为热流，λ为导热系数，A为横截
面积，T1和T2分别为热源和冷源的温度，L为材料长度。

由于准稳态法测量过程中需要维持恒定的温度和热流，因此实验装置的设计和操作都
需要具备一定的技术水平。

此外，不同材料的比热和导热系数可能有很大的差异，因此在
实验计算中需要注意各项参数的精确度和精度。

非稳态(准稳态)法测材料的导热性能实验非稳态(准稳态)法是一种测量材料导热性能的实验方法，它通过在材料的一侧施加热量，测量另一侧的热流量来计算材料的导热系数。

这种方法相对于稳态法，具有设备简单、操作方便、测量速度快等优点。

下面是关于非稳态(准稳态)法测材料的导热性能实验的详细描述。

一、实验目的本实验的目的是通过非稳态(准稳态)法测量材料的导热性能，包括导热系数、热扩散系数和比热容等参数。

这些参数对于材料的热设计、能源利用和工程应用具有重要意义。

二、实验原理非稳态(准稳态)法基于热传导的傅里叶定律，其基本公式为：q=-k AΔT/L，其中q为热流量，k为导热系数，A为传热面积，ΔT为两侧温度差，L为材料的厚度。

在实验中，通过测量材料的传热面积和两侧温度差，可以计算出材料的导热系数。

三、实验步骤1.准备材料：选择待测材料，并准备相应的支架、加热器和温度传感器等设备。

2.安装样品：将待测材料放置在支架上，将加热器和温度传感器分别与材料的两侧接触，并固定好。

3.开始测量：打开加热器，使加热器输出的热量均匀地施加到材料的左侧，同时使用温度传感器测量材料的右侧温度。

记录下加热时间和温度变化。

4.数据处理：根据测量的数据，绘制温度随时间变化的曲线。

通过曲线可以计算出材料的导热系数、热扩散系数和比热容等参数。

四、实验结果与分析通过实验测量和数据处理，我们可以得到待测材料的导热系数、热扩散系数和比热容等参数。

这些参数可以用来评估材料的导热性能和热特性。

例如，导热系数高的材料可以更好地传递热量，适用于需要高效散热的场合；比热容大的材料可以吸收更多的热量，适用于需要储存和释放热量的场合。

在分析实验结果时，需要注意以下几点：1.实验结果的准确性受到多种因素的影响，如测量设备的精度、环境温度和湿度等。

因此，需要对实验结果进行误差分析，以确定其可信度。

2.对于不同种类的材料，其导热性能和热特性可能存在差异。

因此，需要对不同种类的材料进行分别测量和分析。

用准稳态法测介质的导热系数和比热的实验报告实验目的本实验旨在通过准稳态法来测量介质的导热系数和比热。

实验原理介质热传导定律可以表示为:$\frac{dQ}{dt}=-kA\frac{dT}{dx}$其中$dQ$表示通过横截面$A$传导的热量、$dT/dx$表示温度梯度，$k$表示介质的导热系数。

考虑一根长为$L$、半径为$r$的柱形介质，将其放置在恒定温度$T_1$的热源上，使其与热源建立稳定热流，由于介质与外界的热交换可能会影响温度场的分布，但如果用温度计沿柱形介质的径向测量，可以保证温度场分布近似于径向对称的形态。

当恒定稳态建立后，热传导方程的解析解可以表示为:$T(r)=T_1+\frac{dQ}{2\pi kL}ln{\frac{r}{r_0}}$其中$r_0$表示温度计的距离。

同时根据恒定稳态条件，热流向是恒定的，可以通过测量温度差得到热流，即:$q=-k\frac{A}{\Delta x}(T_2-T_1)$其中$A$表示圆柱体的横截面积，$\Delta x$表示$\Delta T$的距离。

结合以上两式，可以得到介质的导热系数$k$为:$k=\frac{qd}{2\pi T_1 L ln{\frac{r_2}{r_1}}}$其中$d$为材料的直径，$T_1$为热源的温度，$r_1$和$r_2$为温度计的测量位置。

而比热则是通过热平衡条件给出的:$q_1t_1=q_2t_2$其中$q$为热流，$t$为温度，1和2表示两个状态。

在本实验中，温度上升了$\Delta T$，热流在某一时间间隔$t$内对介质的热量为$q=mC_p\Delta T$，其中$m$为穿过某一截面的质量，$C_p$为比热容。

因此可以得到比热:$C_p=\frac{q}{m\Delta T}$实验步骤1.准备材料：圆柱形样品和两台K型热电偶。

2.组装实验装置：将圆柱形样品嵌入加热炉中，将热电偶分别穿过样品并与数据采集仪相连。

••••••••••••••当前位置：›准稳态法测导热系数和比热准稳态法测导热系数和比热准稳态法测导热系数和比热【实验目的】1、了解准稳态法测量导热系数和比热的原理2、学习热电偶测量温度的原理和使用方法3、用准稳态法测量不良导体的导热系数和比热【实验仪器】ZKY-BRDR型准稳态法比热导热系数测定仪，包括实验样品两套（橡胶和有机玻璃，每套四块），加热板，热电偶，保温杯，导线若干。

【实验内容和步骤】1、调整实验装置（1）用万用表检查两只热电偶冷端和热端的电阻值大小，一般在3～6欧姆内。

（2）戴好手套，将冷却好的样品放进样品架中，并压紧。

热电偶的测温端应样品的中心位置。

在保温杯中加入自来水，水的容量约在保温杯容量的3/5为宜。

连接电路。

（3）开机预热10分钟，设定加热电压。

2、测定样品的温度差和温升速率（1）将测量电压显示调到“热电势”的“温差”档位，如果显示温差绝对值小于0.004mV，打开“加热控制”开关，每隔1分钟记录一次中心面热电势和温差热电势，直至准稳态过程结束。

（2）换样品重复一次实验。

3、数据处理准稳态的判定原则是温差热电势和温升热电势趋于恒定。

根据准稳态时的温差热电势Vt 值和每分钟温升热电势ΔV值，计算待测样品的导热系数和比热容。

注意事项在取样品的时候，必须先将中心面横梁热电偶取出，再取出实验样品，最后取出加热面横梁热电偶。

严禁以热电偶弯折的方法取出实验样品，这样将会大大减小热电偶的使用寿命。

思考题1．试述准稳态法测不良导体导热系数的基本思想方法和优点？2．实验过程中，环境温度的变化对实验有无影响？为什么？3. 本实验中，如何判断系统进入了准稳态，即准稳态的条件是什么？下载文档原格式(PDF原格式，共1页)相关文档•稳态法测导热系数•稳态法测量导热系数•稳态法测金属导热系数•非稳态法导热系数•稳态导热测量方法••••••••••••••••••••更多"" ••••••••••••••更多"" •••••••••••••••更多"" ••••••••••••••••••••更多""•••••••••••••更多""相关文档推荐：•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••© 2022 本站资源均为网友上传分享，本站仅负责分类整理，如有任何问题可通过上方投诉通道反馈。

用准稳态法测介质的导热系数和比热的实验报告实验报告：
本实验组进行了一系列实验，目的是测量介质的导热系数和比热。

为此，我们采用了准稳态法（Steady-State Method），通过测量系统的热流，温度和物理量来评估介质的热特性。

实验装置由两个金属块构成，它们之间以一定宽度填充介质。

两个金属块用热电偶连接，控制机械温度。

一个块由常温水浴恒温，使另一块保持稳定的温度，以产生恒定的热流。

然后，通过特殊测量仪器读取温度差。

通过改变被测物质的厚度，实验运行三次，同时测量温度。

在改变热流情况下，记录温度差随热导率的变化情况。

根据所得温度与热导率的关系，用分析技术计算出介质的导热系数和比热。

实验运行时，实验装置保持在常温水浴中，当热偶发出热量时，两个金属块之间的温差增大，测量装置会自动调整两个金属块的温度，以保持恒定的热流输出。

本实验的结果显示，随着介质的厚度的增加，介质的导热系数和比热值也随之增加。

未来，我们可以改进实验装置，看看它们是否可以产生更精确的结果。

补2 用准稳态法测介质的导热系数和比热热传导是热传递三种基本方式之一。

导热系数定义为单位温度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热容量。

单位质量的某种物质，在温度升高（或降低）1度时所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热,单位为J/（kg ·K ）。

测量导热系数和比热通常都用稳态法，使用稳态法要求温度和热流量均要稳定，但在实际操作中要实现这样的条件比较困难，因而会导致测量的重复性、稳定性、一致性较差，误差也较大。

为了克服稳态法测量的这些弊端，本实验使用了一种新的测量方法——准稳态法，使用准稳态法只要求温差恒定和温升速率恒定，而不必通过长时间的加热达到稳态，就可以通过简单的计算得到导热系数和比热。

【实验目的】1. 了解准稳态法测量导热系数和比热的原理；2. 学习热电偶测量温度的原理和使用方法；3. 用准稳态法测量不良导体的导热系数和比热。

【实验仪器】1. ZKY-BRDR 型准稳态法比热、导热系数测定仪2. 实验装置一个，实验样品两套（橡胶和有机玻璃，每套四块），加热板两块，热电偶两只，导线若干，保温杯一个【实验原理】1. 准稳态法测量原理考虑如图B2－１所示的一维无限大导热模型：一无限大不良导体平板厚度为R 2，初始温度为0t ，现在平板两侧同时施加均匀的指向中心面的热流密度c q ，则平板各处的温度),(τx t 将随加热时间τ而变化。

以试样中心为坐标原点，上述模型的数学描述可表达如下：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==∂∂=∂∂∂∂=∂∂022)0,(0),0(),(),(),(t x t x t q x R t x x t a x t c τλττττ式中c a ρλ/=，λ为材料的导热系数，ρ为材料的密度，c 为材料的比热。

可以给出此方程的解为（参见附录）：)cos)1(2621(),(222121220τπππτλτR an n n c e x Rn n R R x R R a q t x t -∞=+⋅∑-+-++=（B2－１）考察),(τx t 的解析式（B2－１）可以看到，随加热时间的增加，样品各处的温度将发生变化，而且我们注意到式中的级数求和项由于指数衰减的原因，会随加热时间的增加而逐渐变小，直至所图B2－1理想的无限大不良导体平板占份额可以忽略不计。

准稳态法比热导热系数测定准稳态法是一种常用的测定材料热导热系数的方法。

它的原理是在稳态条件下通过测量材料上下表面的温度差以及热传导时间，从而计算得出材料的热导热系数。

准稳态法的实验装置一般包括一个加热部分和一个测温部分。

加热部分通过加热源提供一定功率的热量，使得材料表面的温度升高。

测温部分则用来测量材料上下表面的温度差。

在实验开始前，首先需要测量材料的几何尺寸，包括材料的厚度、长度和宽度。

这些尺寸将用于最终计算的公式中。

实验时，先将加热部分与测温部分紧密贴合固定在一起，确保热量能够有效地传递到测温部分。

然后，打开加热源开始加热，同时记录测温部分上下表面的温度。

当材料表面的温度逐渐升高，同时也会传导到测温部分。

在稳态时，材料上下表面温度差保持不变。

此时，可以测量材料上下表面的温度差，并记录下来。

当前所记录的温度差，加热功率，以及材料的几何尺寸都可以带入到热传导计算公式中，从而计算出材料的热导热系数。

准稳态法具有测量简单、操作方便的优点。

同时，它还可以适用于多种不同类型的材料，包括固体、液体和气体等。

此外，该方法测量结果精确可靠，可以满足工业和科研领域对热导热系数的需求。

然而，准稳态法也有一些局限性。

首先，它要求稳态条件下进行测量，所以需要一定的时间来确保稳定性。

其次，对于热导热系数非常小的材料，由于热量传导时间过长，可能会产生误差。

此外，该方法无法测量非均匀和多层材料的热导热系数。

总之，准稳态法是一种可靠且常用的测定材料热导热系数的方法。

通过测量材料表面的温度差以及热传导时间，可以计算出材料的热导热系数。

该方法在工业和科研领域具有广泛应用，并且可以满足对热导热系数精确测量的需求。

准稳态法比热导热系数测定准稳态法比热导热系数测定（Steady State Method for Thermal Conductivity Determination，简称SSMT）是一种用于测量物质的比热导热系数的方法。

这种方法基本上是建立在热力学原理和热传导基础之上的，它可以测量物体表面的温度以及深入到物体内部的温度变化，从而可以测量出物体内部的比热导热系数。

准稳态法比热导热系数测定，也称为“热传射”法，是一种采用稳态传热作用原理的测量技术。

它通过检测物体内部的温度分布和外表层的温度变化，来计算出物体的比热导热系数，从而检测物体的热性能。

其基本原理如下：将物体表面施加一较高的温度，然后检测物体内部的温度分布，利用基本的热传导理论，根据物体表面的温度变化和物体内部温度分布，可以得到物体的比热导热系数。

准稳态法比热导热系数测定的基本步骤包括：1. 首先要设计一个可以把物体表面受到一定温度的装置。

2. 测量物体表面的温度，以及物体内部不同位置处的温度。

3. 用所测得的物体表面温度和物体内部温度，结合热传导理论，求出物体的比热导热系数。

因为热传射法的原理涉及到物体的温度分布，所以准稳态法比热导热系数测定需要更加复杂的测量装置。

例如，在针对薄膜或弹性体的测量中，必须使用温度压力测量测定装置，以检测膜或弹性体表层的温度；在针对隔热材料、绝热材料或者实体固体的测量中，必须使用热电偶测试仪，以检测物体内部的温度变化情况。

此外，准稳态法比热导热系数测定还需要有一套完善的计算方法，以实时计算出物体的比热导热系数。

常用的计算方法有：热传导方程的解析解法、有限差分法、有限元法等。

准稳态法比热导热系数测定的优点在于可以直接测量物体表面和内部的温度，并从而求出物体的比热导热系数，而且这种方法对于测量物体表面的温度变化以及物体内部的温度分布都十分精确。

缺点在于需要一套完善的测量装置以及一段较长的测量时间，而且计算过程也比较复杂。

实验八 准稳态法测量比热和导热系数热传递的三种基本方式包括热传导，热对流和热辐射，而衡量物质热传导特性的重要参数是物质的比热和导热系数。

以往对于比热和导热系数的测量大都使用稳态法，但是该方法要求温度和热流量均要稳定，因而要求实验条件较为严格，从而导致了该方法测量的重复性，稳定性及一致性差，误差大。

该实验采用一种新的测量方法，即准稳态方法，实验过程中只要求被加热物质的温差恒定和温升速率恒定，而不必通过长时间的加热达到稳态，就可以通过简单的计算得到该物质的比热和导热系数。

比热定义为单位质量的某种物质，在温度升高或降低1度时所吸收或放出的热量，叫做这种物质的比热，单位为J/(kg·K)，它表征了物质吸热或者放热的本领。

导热系数定义为单位温度梯度下，单位时间内由单位面积传递的热量，单位为W/(m·K)，即瓦/(米·开)，它表征了物体导热能力的大小。

了解物质的热力学特性有很多应用，如了解土壤或岩石的热力学特性有助于人们了解该地区的大气环境特征。

了解混凝土制品的比热和导热系数有助于人们了解材料的保温特性，开发更好保温或隔热材料。

了解玻璃建筑材料的比热和导热系数，有助于人们研究和开发更加保温以及安全的玻璃制品。

交通方面，由于道路结构处于不断变化的温度环境中，了解沥青或沥青混合料的热力学特性参数，能够使人们精确的模拟道路结构温度场，了解不同状况下道路材料对于各种交通工具的影响。

了解橡胶的热力学特性参数，有助于人们开发出更加安全的交通道路和轮胎材料。

【实验目的】1. 了解利用准稳态方法测量物质的比热和导热系数的原理；2. 学习热电偶测量温度的原理和使用方法。

【实验仪器】1. ZKY-BRDR 型准稳态法比热、导热系数测定仪；2. 实验样品包括橡胶和有机玻璃各一套，(每套四块），加热板两块，热电偶两只，导线若干，保温杯一个。

【实验原理】1. 准稳态法测量原理考虑如图8-1所示的一维无限大导热模型：一无限大不良导体平板厚度为2R ，初始温度为t 0，现在平板两侧同时施加均匀的指向中心面的热流密度q c ，则平板各处的温度t (x ,τ)将随加热时间τ而变化。

准稳态法比热与导热系数测定导热系数和比热是材料物理学中非常重要的参数，它们决定了材料的热传导性能和热容量，对于材料的热工性能和应用具有重要的影响。

因此，准确地测定材料的比热和导热系数是非常重要的。

准稳态法比热测定准稳态法比热测定是一种常用的实验方法，它利用热平衡原理通过测量样品加热后的温度变化来确定样品的比热。

该方法的基本原理是，将加热器加热后的样品放置在绝热容器中，待样品温度达到平衡后，记录下样品的初始温度和加热器的功率，然后关闭加热器，记录下样品的温度随时间的变化曲线，根据热平衡原理，可以得到样品的比热。

具体实验步骤如下：1. 将样品放置在加热器中，记录下初始温度和加热器的功率。

2. 关闭加热器，记录下样品的温度随时间的变化曲线。

3. 根据热平衡原理，计算出样品的比热。

准稳态法导热系数测定准稳态法导热系数测定也是一种常用的实验方法，它利用热平衡原理通过测量样品两端的温度差和导热板的热流量来确定样品的导热系数。

该方法的基本原理是，将样品夹在两个导热板之间，一个导热板加热，另一个导热板冷却，通过测量样品两端的温度差和导热板的热流量，可以得到样品的导热系数。

具体实验步骤如下：1. 将样品夹在两个导热板之间，一个导热板加热，另一个导热板冷却。

2. 记录下样品两端的温度差和导热板的热流量。

3. 根据热平衡原理，计算出样品的导热系数。

实验注意事项1. 实验过程中要保证样品处于稳态状态，不要受到外部干扰。

2. 实验中要注意测量精度，避免误差的产生。

3. 实验结束后要对仪器进行清洗和保养，以保证下次实验的准确性。

总结准稳态法比热与导热系数测定是一种常用的实验方法，通过该方法可以准确地测定材料的比热和导热系数。

这些参数对于材料的热工性能和应用具有重要的影响，因此准确地测定它们是非常重要的。

在实验中要注意稳态状态和测量精度，以保证实验的准确性。

导热系数和比热准稳态测量方法的分析
导热系数和比热准稳态测量方法分析
导热系数是一种物理量，它表示物体对热的传导能力。

它是物体的热传导率的度量，可以用来衡量物体的热传导能力。

导热系数的大小取决于物体的结构、材料和温度。

它可以用
来衡量物体的热传导能力，以及物体的热传导特性。

比热准稳态测量方法是一种测量物体导热系数的方法。

它是一种热传导测量方法，可以用
来测量物体的热传导率。

它通过测量物体的温度变化来测量物体的导热系数。

比热准稳态测量方法的原理是，将物体放置在一个热源和一个冷源之间，使物体处于准稳态，即物体的温度不再发生变化。

然后，测量物体的温度变化，从而测量物体的导热系数。

比热准稳态测量方法的优点是，它可以测量物体的导热系数，而且测量结果准确可靠。

它
可以用来测量物体的热传导率，以及物体的热传导特性。

比热准稳态测量方法的缺点是，它需要一定的时间来完成测量，而且测量过程中可能会受
到外界因素的影响，从而影响测量结果的准确性。

总之，导热系数是一种物理量，它表示物体对热的传导能力。

比热准稳态测量方法是一种测量物体导热系数的方法，它可以用来测量物体的热传导率，以及物体的热传导特性。

它具有准确可靠的测量结果，但是测量过程中可能会受到外界因素的影响，从而影响测量结
果的准确性。

导热系数和比热准稳态测量方法是热传导测量的重要方法，它们可以用来测量物体的热传导率，以及物体的热传导特性。

它们的应用可以帮助我们更好地了解物体的热传导特性，从而更好地利用物体的热传导特性。

准稳态法测不良导体的导热系数和比热实验报告一、实验目的（1）实验一：万用表使用测量：熟悉万用表的使用方法，学习量程的选择方法，以及根据量程得到数据精度并计算不确定度的方法。

（2）实验二：热导实验：1、了解准稳态法测量不良导体的导热系数和热比的方法；2、掌握热电偶测量温度法方法；3、加深对直线拟合处理数据方法的理解。

二、实验一：万用表使用测量计算过程：（2）交流电源有效值∆X读数精度% * 测量值+ 量程精度% * 量程= 0.2%*0.34474 + 0.05%*2 = 0.0017V =X=XX0.34474 ±0.0017V±=∆（3）交流信号的频率∆X读数精度% * 测量值+ 量程精度% * 量程= 0.01%*999.98 + 0.003%*2000 = 0.16Hz =XX999.98 ±0.16Hz=X∆=±（4）电阻∆X读数精度% * 测量值+ 量程精度% * 量程=0.020%*10.9457 + 0.004%*20 = 0.003kΩ=X==XX10.9457 ±0.003kΩ±∆（5）电容∆X读数精度% * 测量值+ 量程精度% * 量程=1%*0.930 + 0.5%*2=0.019uF ==XX0.930 ±0.019uFX±=∆（6）二极管∆X读数精度% * 测量值+ 量程精度% * 量程=0.06%*0.5735+0.020%*2 = 0.0007V =X=XX0.5736 ±0.0007V∆=±实验二：热导实验三、数据处理（2）U1(t2t1)~τ，U2(t1tc)~τ曲线分析：当样品进入准稳态时，样品内各点的温升速率相同并保持不变，且样品内两点间温差恒定。

对应的电压值变化趋势为：中心面和冷面温差U2(t1tc)线性增长，热面和中心面温差U1(t2t1)基本保持不变。

准稳态法比热与导热系数测定热传导是一种重要的物理现象，它在工程、物理、化学等领域都有着广泛的应用。

为了研究热传导现象，我们需要测定材料的比热和导热系数。

本文将介绍一种测定材料比热和导热系数的方法——准稳态法。

一、准稳态法的原理准稳态法是测定材料比热和导热系数的一种常用方法。

它的原理是基于热传导的基本方程式：frac{partial T}{partial t} = alphaabla^2 T其中，T是温度，t是时间，alpha是热扩散系数，abla^2是拉普拉斯算子。

在准稳态条件下，即当时间足够长时，温度分布不再随时间变化，即frac{partial T}{partial t} = 0因此，我们可以得到下面的方程：abla^2 T = 0根据边界条件，我们可以求出温度分布，从而计算出材料的比热和导热系数。

二、准稳态法的实验步骤1. 实验装置准稳态法的实验装置主要包括一个热源、一个热传导材料和一个温度传感器。

2. 实验步骤（1）将热源放置在热传导材料的一端，并加热。

（2）等待一段时间，使得温度分布达到准稳态。

（3）在热传导材料的另一端放置一个温度传感器，记录温度随时间的变化。

（4）根据温度分布和时间变化，计算出材料的比热和导热系数。

三、准稳态法的优缺点1. 优点准稳态法测定材料比热和导热系数的方法简单，实验装置也比较容易搭建。

2. 缺点准稳态法需要等待一段时间，使得温度分布达到准稳态，这会导致实验时间较长。

此外，准稳态法对实验环境的影响比较大，需要对实验环境进行控制。

四、结论准稳态法是一种测定材料比热和导热系数的有效方法，它基于热传导的基本方程式，通过测量温度随时间的变化来计算材料的比热和导热系数。

虽然准稳态法需要等待一段时间，但它的实验装置简单，对实验环境的要求也比较低，因此在实际应用中具有一定的优势。

稳态法测量导热系数稳态法是一种测量材料导热系数的技术，也称为稳态传热法。

该技术被广泛应用于建筑、机械、化学等领域中，用于评估材料的热性能。

本文将介绍稳态法的工作原理、实验流程、数据处理和误差分析。

一、工作原理稳态法是一种基于傅立叶热传导定律的测量方法，该定律表明了稳态下的热流密度与物质导热系数、温度梯度和厚度之间的关系：q = -k × (ΔT/Δx)其中，q是单位时间内通过单位面积的热流密度，k是材料的导热系数，ΔT是单位长度上的温差，单位为摄氏度（℃），Δx是热传导的距离，单位为米（m）。

根据该定律，可以通过测量热流密度、温差和材料厚度来计算其导热系数。

稳态法的基本思路是，将待测材料夹在两个恒温热源之间，并使其达到稳态，即等温状态，此时热流密度是恒定的。

测量热源间的温度差和材料的厚度，就可以计算材料的导热系数。

二、实验流程1.实验器材准备将待测材料进行样品制备并加工好待使用，要求样品的厚度均匀、表面平整，确保实验过程中的稳态传热。

2.实验条件设定设定多个恒温热源，取出两个热源，一个设为高温热源，一个设为低温热源，通过加热或冷却的方式控制两个热源的温度差。

在放置样品之前，需记录热源间的温度差，以便于测量过程中的误差分析。

3.样品夹持将待测材料夹在两个热源之间的夹具中，夹具要求对样品进行有效的压紧，以确保样品的良好传热。

4.数据采集在待测试材料表面的两个端面处，用热电偶测量在不同恒温热源下的温度差。

在接受到热流量的过程中，用热流量计量仪测量热流量，确保精准测量热传导过程中的热速度。

5.数据处理通过采集的数据，按照傅立叶热传导定律计算出待测材料的导热系数，得到实验值。

在获得实验值之后，进行误差分析，验证实验本身的准确性。

三、误差分析稳态法的精度受多种因素影响，包括：温度的精度、压力的影响、厚度的均匀性、试样几何形状、热流密度的均匀性等。

对于建筑材料的稳态法，误差来源相较于机械、化学领域有所不同。

准稳态法测量⽐热和导热系数资料准稳态法测量⽐热和导热系数准稳态法测量⽐热和导热系数【实验⽬的】1.了解利⽤准稳态⽅法测量物质的⽐热和导热系数的原理；2.学习热电偶测量温度的原理和使⽤⽅法。

【实验背景】本实验内容属于热物理学的内容，热传递的三种基本⽅式包括热传导，热对流和热辐射，⽽衡量物质热传导特性的重要参数是物质的⽐热和导热系数。

以往对于⽐热和导热系数的测量⼤都使⽤稳态法，但是该⽅法要求温度和热流量均要稳定，因⽽要求实验条件较为严格，从⽽导致了该⽅法测量的重复性，稳定性及⼀致性差，误差⼤。

该实验采⽤⼀种新的测量⽅法，即准稳态⽅法，实验过程中只要求被加热物质的温差恒定和温升速率恒定，⽽不必通过长时间的加热达到稳态，就可以通过简单的计算得到该物质的⽐热和导热系数。

⽐热定义为单位质量的某种物质，在温度升⾼或降低1度时所吸收或放出的热量，叫做这种物质的⽐热，单位为J/(kg·K)，它表征了物质吸热或者放热的本领。

导热系数定义为单位温度梯度下，单位时间内由单位⾯积传递的热量，单位为W/(m·K)，即⽡/(⽶·开)，它表征了物体导热能⼒的⼤⼩。

了解物质的热⼒学特性有很多应⽤，如了解⼟壤或岩⽯的热⼒学特性有助于⼈们了解该地区的⼤⽓环境特征。

了解混凝⼟制品的⽐热和导热系数有助于⼈们了解材料的保温特性，开发更好保温或隔热材料。

了解玻璃建筑材料的⽐热和导热系数，有助于⼈们研究和开发更加保温以及安全的玻璃制品。

交通⽅⾯，由于道路结构处于不断变化的温度环境中，了解沥青或沥青混合料的热⼒学特性参数，能够使⼈们精确的模拟道路结构温度场，了解不同状况下道路材料对于各种交通⼯具的影响。

了解橡胶的热⼒学特性参数，有助于⼈们开发出更加安全的交通道路和轮胎材料。

【实验仪器】1. ZKY-BRDR 型准稳态法⽐热、导热系数测定仪；2. 实验样品包括橡胶和有机玻璃各⼀套，(每套四块），加热板两块，热电偶两只，导线若⼲，保温杯⼀个。

实验 恒热流准稳态平板法测定非金属材料热物性参数（导热系数、比热容、导温系数）根据Fourier 定律，导热系数的测量可以沿循稳态导热和非稳态导热两种思路。

稳态导热法认为导热系数的变化是随温度而线性变化的，实验要求持续的时间长，需要的设备比较多，如测量热流密度时需要引入泵、水循环系统，且必须计及散热误差。

非稳态法着眼于“瞬态”特性，持续时间较短，可以测量不同温度条件下的导热系数，因而愈来愈受到重视。

一、实验目的1.通过实验测出温度变化曲线，进一步加深了解不稳定导热过程的特征。

2.对导热系数、导温系数及比热容有比较直观的认识，并掌握快速测试材料热物性的实验方法和技术。

二、实验原理根据导热理论，对厚度为2δ（图1），初始温度为t i 、导热系数为λ、导温系数为α的无限大平板，当其两表面用恒热流密度q ω加热时，平板内任意点的温度可表示为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+-+=-∑∞=+122122)exp()cos()()(261)(21n o n o w i F n xn n n x F q t t πδππδλδ （1） 当加热经过一段时间后，即F o ＞0.5（教材取为0.2）时，（1）式中的级数项便可略去不计了。

这时可得简单关系式⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=-61)(212δλδx F q t t ow i （2） 由（2）式可见，板内各点温度随时间线性变化，而与板面垂直的坐标X 呈抛物线关系。

如图1所示。

这就是不稳态导热达到准稳态时的温度场特征（“准稳态”）。

对于X =±δ的加热面和X =0的中心面，上式分别写成：)31(++=o w i w F q t t λδ)61(-+=o w i c F q t t λδ由上面两式可得导热系数实验原理tq t t q w c w w ∆=-=2)(2δδλ W/m·K （3）式中：Δt =t w -t c ——同一瞬时加热面与中心面间的温差，℃； 图1板内各点温度变化q w —单位面积平板表面所获得热流量，W/m 2； δ—平板的半宽，m 。