十二、固体（橡胶）导热系数实验的操作步骤（313）

一、实验的操作步骤

1、 利用螺旋测微器测量上、下铜板和橡胶厚度，再用游标卡尺测量它们直径，并称量下铜板的质量等物理量，多次测量，记录在事前设计的表格，然后取平均值。其中铜板的比热容C=0.385kJ/(K·kg)；

2、 根据初始温度设定高温，按一下温控器面板上的设定键（S），此时设定值（SV）后一位数码管开始闪烁。根据实验所需温度大小，设定加热终了温度，等待8秒钟后就会自动返回至正常显示态。

3、 将热电偶高温端Ⅰ、Ⅱ分别插入对应的圆筒发热盘侧面和散热盘（P）侧面的小孔中，千万注意不要插错，并将低温端插入旁边杯子中的冰水混合物中，被插侧面的二小孔与冰点补偿器应放在同一侧，以免线路错乱。热电偶插入小孔时，最好涂抹硅脂，并插入洞孔底部，保证其接触良好。

4、 手动控温测量导热系数时，控制方式开关打到“手动”。将手动选择开关打到“高”档，根据目标温度的高低，加热一定时间后再打至“低”档。根据温度的变化情况要手动去控制“高”档或“低”档加热。然后，每隔5分钟读一次温度示值（具体时间因被测物和温度而异），如在一段时间内样品上、下表面温度T1、T2示值都不变，即可认为已达到稳定状态。

5、 自动PID控温测量时，控制方式开关打到“自动”,手动选择开关打到中间一档，PID控温表将会使发热盘的温度自动达到设定值。每隔5分钟读一下温度示值，如在一段时间内样品上、下表面温度T1、T2示值都不变，即可认为已达到稳定状态。

6、 记录稳态时T1、T2值后，移去样品，继续对下铜板加热，当下铜盘温度比T2高出10℃左右时，移去圆筒，让下铜盘所有表面均暴露于空气中，使下铜板自然冷却。每隔30秒读一次下铜盘的温度示值并记录，直至温度下降到T2 以下一定值。作铜板的T—t冷却速率曲线（选取邻近的T2测量数据来求出冷却速率）。

7、 本实验选用铜-康铜热电偶测温度，温差100℃时，其温差电动势约4.0mV，故应配用量程0～20mV，并能读到0.01mV的数字电压表（数字电压表前端采用自稳零放大器，故无须调零）。由于热电偶冷端温度为0℃，对一定材料的热电偶而言，当温度变化范围不大时，其温差电动势（mV）与待测温度（0℃）的比值是一个常数。由此，在利用公式（S1-4）计算时，可以直接以电动势值代表温度值。

mc

0 h4 （1） ( 1 2) D2

二、实验注意事项

1、稳态法测量时，要使温度稳定约40分钟左右。手动测量时，为缩短时间，可先将热板电源电压至于高档，一定时间后，毫伏表读数接近目标温度对应的热电偶读数，即可将开关拨至低档，通过调节手动开关的高档、低档及断电档，使上铜盘的热电偶输出毫伏值在±0.03mV范围内。同时每隔30秒记下上、下圆盘A和P对应的毫伏读数，待下圆盘的毫伏读数在3分钟内不变即可认为已达到稳定状态，记下此时的VT1和VT2值。

2、测金属导热系数的稳态值时，热电偶应该插到金属样品上的两侧小孔中；测量散热速率时，热电偶应该重新插到散热盘小孔中。T1、T2值为稳态时金属样品上下两侧温度，此时散热盘P的温度为T3，因此，测量P盘的冷却速率应为：

T

tT T3 mc T tT T3 h1 2 （2） T1 T2 R