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物理仿真实验2物理仿真实验实验报告电气79杨逸柳07041256实验简介:导热系数(又称导热率)是反映材料热性能的重要物理量。热传导是热交换的三种(热传导、对流和辐射)基本形式之一,是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各个研究领域的课题。材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构,热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及自由电子的迁移。在金属中电子流起支配作用,在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。因此,某种材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类密切相关,而且还与它的微观结构、温度、压力及杂质含量相联...

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物理仿真实验实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 电气79杨逸柳07041256实验简介:导热系数(又称导热率)是反映 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 热性能的重要物理量。热传导是热交换的三种(热传导、对流和辐射)基本形式之一,是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各个研究领域的课题。材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构,热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及自由电子的迁移。在金属中电子流起支配作用,在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。因此,某种材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类密切相关,而且还与它的微观结构、温度、压力及杂质含量相联系。在科学实验和工程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 中,所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定。本实验的目的是了解热传导现象的物理过程,学习用稳态平板法测量不良导体的导热系数并用作图法求冷却速率。实验原理:1882年法国科学家傅里叶(J.Fourier)建立了热传导理论,目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律的基础之上的。测量的方法可以分为两大类:稳态法和瞬态法,本实验采用的是稳态平板法测量不良导体的导热系数。当物体内部有温度梯度存在时,就有热量从高温处传递到低温处,这种现象臂称为热传导,傅里叶指出,在dt时间内通过ds面积的热量dQ,正比于物体内的温度梯度,其比例系数时导热系数,即:设样品为一平板,则维持上下平面由稳定的T1和T2(侧面近似绝热),即稳态时通过样品的传热速率为在实验中,要降低侧面散热的影响,就需要减小h。因为待测平板上下平面的温度T1和T2是用传热筒C的底部和散热铜盘A的温度来代表,所以就必须保证样品与圆筒C的底部和铜盘A的上表面密切接触。实验时,在稳定导热的条件下(T1和T2值恒定不变),可以认为通过待测样品盘B的传热率与铜盘A向周围环境散热的速率相等。考虑到物体的散热速率与它的散热面积成比例,所以有式中RA和hA分别为A盘的半径和高度。根据热容的定义,对温度均匀的物体,有其中有比较式(5)和(2),便得出导热系数的公式实验仪器:本实验主要由散热铜盘、待测样品、铜质厚底圆筒、红外灯及支架、数字电压表、双刀双掷开关、热电偶、杜瓦瓶、调压器等组成。通电后的红外灯及铜质圆筒。红外灯作用主要是给铜质圆铜底部加温,使温度升高到所需值。而圆铜底通过待测样品将热量传递到金属圆盘。用于测量热电偶的感应电动势,再通过查表得出该电压对应的温度值,从而间接测出热电偶测量点的温度值。实验内容:测量厚度及直径:点击此项弹出测量铜盘及样品的厚度及直径的窗口。在“测量内容”中有五项选择,其中选“无物体”时可以测出游标卡尺的系统误差,选其它几项可分别测出该项内容。如上图是测量铜盘直径,在上部显示有游标卡尺及铜盘,当鼠标移动到可操作部分时会变成手形,其中在铜盘上按住鼠标左键可移动铜盘到适当位置,单击右键可旋转铜盘,在游标卡尺的滚轴上按住鼠标左键可移动卡尺的副尺至适当位置;在中部有放大的标尺显示,点击滚动条至适当位置可进行读数;点击右下部的“实验报告”按钮调出实验报告并将测量数据填入规定位置,点击“返回”按钮返回至主界面。测量铜盘质量:点击此项弹出测量铜盘质量窗口,如图5所示。此窗口上部是操作提示信息;中部是操作界面,当鼠标移动到可操作部分时变成手形,其中在铜盘、砝码等上面按住鼠标左键可以拖动它们至托盘上或放回原处,在横梁处双击鼠标放大横梁并可在上面拖动游码或旋动平衡螺丝,当鼠标移动到刻度处放大显示刻度;点击下部的“实验报告”按钮打开实验报告,将所测质量值填入规定位置,点击“返回”返回至主界面。线路连接:点击此项弹出连接线路图窗口;点击“察看线路图”按钮弹出线路图窗口(双击其上部标题栏可关闭之);在左下部的“操作状态”内选择接线或拆线状态,在接线图内按照线路图点击一个线头并拖动至另一线头处接线或删除接线,接好线后点击“接线检查”按钮判断接线是否正确,接线正确后点击“返回”返回主界面。线路连接正确后子菜单项“测量冷却速率”才变为有效。测量冷却速率:点击此项进入测量冷却速率窗口。A.点击“内容察看”按钮弹出实验内容说明窗口,双击其上部标题栏关闭之;B.点击“上一步”、“下一步”切换到不同的步骤上,其中:第一步是加热样品使其达到稳定传热并测量稳态时样品上下表面的温度,第二步是直接加热散热铜盘使其温度高于第一步时的10℃左右,第三步是让铜盘自然冷却;在每一步内根据实验内容的说明进行仪器操作:a)   在秒表的小窗口上点击其左上角和右上角的按钮对秒表进行操作,用来记时;b)   在仪器总图内双击数字电压表弹出其放大图,如下页图7所示。点击其上开关可打开或关闭其电源,点击调零开关按钮使其处于调零状态,在调零旋钮处点击鼠标左键或右键调零,点击读数倍乘按钮,显示相应倍率下的读数;双击其上部标题栏可关闭此窗口;c)在仪器总图上双击调压器弹出其放大图,在其上的调压旋钮上单击鼠标左键或右键调节红外灯上的电压,对圆筒进行加热;双击其上部标题栏可关闭此窗口;d)在仪器总图上双击双刀双掷开关(在导热系数测定装置的底座上),弹出其放大图,点击其上的开关切换数字电压表的测量内容;双击其上部标题栏可关闭此窗口;C.点击“数据 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 ”弹出数据记录窗口,如图8所示。在各个步骤上显示相应的页面,在步骤一内,当样品稳定导热时,点击“记录数据”按钮记录几次数据,最后得出传热筒底部及铜盘顶部的温度并用键盘输入到相应的编辑框中,若想删除其中某个数据,首先用鼠标选中它,再点击“删除数据”按钮进行删除;在步骤三内,每隔一定时间记录一下数据,最后从中取出稳定导热时铜盘顶部温度附近的12个数据进行处理;在“电压与温度的转换”组框内可进行电压表电压读数与温度的转换:在编辑框中输入一定的数值,按“回车”键或点击其右边的快速按钮进行转换;双击其上部标题栏可关闭此窗口;D.点击“返回”返回到主界面;实验重点:1.了解热传播现象的物理过程2.学习用稳态平板法测量不良导体的导热系数3.学习用逐差法求解冷却速度及其误差实验结果:游标卡尺的误差:0.004cm铜盘直径的测量值:12.900cm样品直径的测量值:12.684cm铜盘的厚度:0.900cm样品的厚度:0.718cm铜盘的质量:967g得到的第一组数据:得到的第二组数据:使用matlab编写程序如下x=0:30:390;y=[2.983,2.942,2.902,2.862,2.824,2.786,2.748,2.711,2.676,2.641,2.607,2.574,2.541,2.508];plot(x,y,'k.','markersize',25);p3=polyfit(x,y,3)t=0:30:420;s=polyval(p3,t);holdonplot(t,s,'k--','linewidth',2)xlabel('µçѹ£¨mV)')ylabel('ʱ¼ä£¨t)')grid得到的结果如图所示:p3=-0.00000.0000-0.00142.9831所以拟合之后的函数为y=-0.0014x+2.9831求导,同样采用matlab进行计算:得到导数为-0.0014mV/s解导热系数由解得导热系数为2.2*10^(-3)
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