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Weidmueller  Weidmueller  導(dǎo)位儀  導(dǎo)位儀  導(dǎo)位儀  導(dǎo)位儀

測(cè)量熱導(dǎo)率的方法大體上可分為穩(wěn)態(tài)法和動(dòng)態(tài)法兩類(lèi)。本測(cè)試儀采用穩(wěn)態(tài)法測(cè)量不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)，其設(shè)計(jì)思路清晰、簡(jiǎn)捷、實(shí)驗(yàn)方法具有典型性和實(shí)用性。測(cè)量物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)是熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要內(nèi)容。

本測(cè)試儀由加熱器、數(shù)字電壓表、計(jì)時(shí)秒表組成（采用一體化設(shè)計(jì)）

• 主要技術(shù)指標(biāo)

1、電源：AC (220±10%)V ，(50/60)Hz

2、數(shù)字電壓表：3位半顯示，量程0~20mV，測(cè)量精度：0.1%+2個(gè)字

3、數(shù)字計(jì)時(shí)秒表：計(jì)時(shí)范圍：0～9999.9s；小分辨率0.1S；精度：10-5

4、測(cè)量溫度范圍：室溫~100℃

5、加熱電壓：：AC36V   低端：AC25V

6、散熱銅板：半徑：65mm   厚度：7mm 質(zhì)量：815g

（以上的參數(shù)已在每一塊銅板上標(biāo)注）

7、測(cè)試介質(zhì)：硬鋁、硅橡膠、膠木板、空氣等

8、連續(xù)工作時(shí)間：>8小時(shí)

• 儀器的面板圖

上面板圖

下面板圖

四、加熱溫度的設(shè)定：

    ①．按一下溫控器面板上設(shè)定鍵（S），此時(shí)設(shè)定值（SV）顯示屏一位數(shù)碼管開(kāi)始閃爍。

    ②.  根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需溫度的大小，再按設(shè)定鍵（S）左右移動(dòng)到所需設(shè)定的位置，然后通過(guò)加數(shù)鍵（▲）、減數(shù)鍵（▼）來(lái)設(shè)定好所需的加熱溫度。

    ③．設(shè)定好加熱溫度后，等待8秒鐘后返回至正常顯示狀態(tài)。

五、儀器的連接

    從銅板上引出的熱電偶其冷端接至冰點(diǎn)補(bǔ)償器的信號(hào)輸入端，經(jīng)冰點(diǎn)補(bǔ)償后由冰點(diǎn)補(bǔ)償器的信號(hào)輸出端接到導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀的信號(hào)輸入端。

六、儀器維護(hù)與保養(yǎng)

1、使用前將加熱盤(pán)與散熱盤(pán)面擦干凈。樣品兩端面擦凈，可涂上少量硅油。以保證接觸良好。注意，樣品不能連續(xù)做試驗(yàn)，特別是硅橡膠，必須降至室溫半小時(shí)以上才能下一次試驗(yàn)。

2、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如若移開(kāi)電熱板，就先關(guān)閉電源。移開(kāi)熱圓筒時(shí)，手應(yīng)拿住固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以免燙傷手。

3、數(shù)字電壓表數(shù)字出現(xiàn)不穩(wěn)定時(shí)先查熱電偶及各個(gè)環(huán)節(jié)的接觸是否良好。

4、儀器使用時(shí),應(yīng)避免周?chē)袕?qiáng)烈磁場(chǎng)源的地方。

5、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，切斷電源，保管好測(cè)量樣品。不要使樣品兩端劃傷，以至影響實(shí)驗(yàn)的精度。

6、儀器長(zhǎng)時(shí)間不使用時(shí)，請(qǐng)?zhí)咨纤芰洗乐钩睗窨諝?與儀器接觸。房間內(nèi)空氣濕度應(yīng)小于80%。

7、儀器在搬運(yùn)及放置時(shí)，應(yīng)避免強(qiáng)烈振動(dòng)和受到撞擊。

8、*放置不用后再次使用時(shí)，請(qǐng)先加電預(yù)熱30min后使用。

導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量

導(dǎo)熱系數(shù)(熱導(dǎo)率)是反映材料熱性能的物理量，導(dǎo)熱是熱交換三種（導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射）基本形式之一，是工程熱物理、材料科學(xué)、固體物理及能源、環(huán)保等各個(gè)研究領(lǐng)域的課題之一，要認(rèn)識(shí)導(dǎo)熱的本質(zhì)和特征，需了解粒子物理而目前對(duì)導(dǎo)熱機(jī)理的理解大多數(shù)來(lái)自固體物理的實(shí)驗(yàn)。材料的導(dǎo)熱機(jī)理在很大程度上取決于它的微觀結(jié)構(gòu)，熱量的傳遞依靠原子、分子圍繞平衡位置的振動(dòng)以及自由電子的遷移，在金屬中電子流起支配作用，在絕緣體和大部分半導(dǎo)體中則以晶格振動(dòng)起主導(dǎo)作用。因此，材料的導(dǎo)熱系數(shù)不僅與構(gòu)成材料的物質(zhì)種類(lèi)密切相關(guān)，而且與它的微觀結(jié)構(gòu)、溫度、壓力及雜質(zhì)含量相。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程設(shè)計(jì)中所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)都需要用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定。（粗略的估計(jì)，可從熱學(xué)參數(shù)手冊(cè)或教科書(shū)的數(shù)據(jù)和圖表中查尋）

1882年法國(guó)科學(xué)家J•傅里葉奠定了熱傳導(dǎo)理論，目前各種測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)的方法都是建立在傅里葉熱傳導(dǎo)定律基礎(chǔ)之上，從測(cè)量方法來(lái)說(shuō)，可分為兩大類(lèi)：穩(wěn)態(tài)法和動(dòng)態(tài)法，本實(shí)驗(yàn)采用的是穩(wěn)態(tài)平板法測(cè)量材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/span>

• 了解熱傳導(dǎo)現(xiàn)象的物理過(guò)程

2、學(xué)習(xí)用穩(wěn)態(tài)平板法測(cè)量材料的導(dǎo)熱系數(shù)

3．學(xué)習(xí)用作圖法求冷卻速率

4、掌握一種用熱電轉(zhuǎn)換方式進(jìn)行溫度測(cè)量的方法

【實(shí)驗(yàn)儀器】

1、YBF-3導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀                                   一臺(tái)

2、冰點(diǎn)補(bǔ)償裝置                                           一臺(tái)

3、測(cè)試樣品（硬鋁、硅橡膠、膠木板）                       一組

4、塞尺                                                   一把

【實(shí)驗(yàn)原理】

為了測(cè)定材料的導(dǎo)熱系數(shù)，首先從熱導(dǎo)率的定義和它的物理意義入手。熱傳導(dǎo)定律指出：如果熱量是沿著Z方向傳導(dǎo)，那么在Z軸上任一位置Z0 處取一個(gè)垂直截面積dS

（如圖1）以      表示在Z處的溫度梯度，以表示在該處的傳熱速率（單位

時(shí)間內(nèi)通過(guò)截面積dS的熱量），那么傳導(dǎo)定律可表示成：

                                                       (S1-1)

式中的負(fù)號(hào)表示熱量從高溫區(qū)向低溫區(qū)傳導(dǎo)（即熱傳導(dǎo)的方向與溫度梯度的方向相反）。式中比例系數(shù)λ即為導(dǎo)熱系數(shù),可見(jiàn)熱導(dǎo)率的物理意義：在溫度梯度為一個(gè)單位的情況下，單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積截面的熱量。

利用（S1-1）式測(cè)量材料的導(dǎo)熱系數(shù)λ，需解決的關(guān)鍵問(wèn)題兩個(gè)：一個(gè)是在材料內(nèi)造成一個(gè)溫度梯度    ，并確定其數(shù)值；另一個(gè)是測(cè)量材料內(nèi)由高溫區(qū)向低溫區(qū)的傳熱速率   。

1、關(guān)于溫度梯度    

為了在樣品內(nèi)造成一個(gè)溫度的梯度分布，可以把樣品加工成平板狀，并把它夾在兩

塊良導(dǎo)體——銅板之間（圖2）使兩塊銅板分別保持在恒定溫度T1和T2，就可能在垂直于樣品表面的方向上形成溫度的梯度分布。樣品厚度可做成h≤D（樣品直徑）。這樣，由于樣品側(cè)面積比平板面積小得多，由側(cè)面散去的熱量可以忽略不計(jì)，可以認(rèn)為熱量是沿垂直于樣品平面的方向上傳導(dǎo)，即只在此方向上有溫度梯度。由于銅是熱的良導(dǎo)體，在達(dá)到平衡時(shí)，可以認(rèn)為同一銅板各處的溫度相同，樣品內(nèi)同一平行平面上各處的溫度也相同。這樣只要測(cè)出樣品的厚度h和兩塊銅板的溫度T1、T2 ，就可以確定樣品內(nèi)的溫度梯度度

當(dāng)然這需要銅板與樣品表面的緊密接觸，無(wú)縫隙，否則中間的空氣層將產(chǎn)生熱阻，使得溫度梯度測(cè)量不準(zhǔn)確。

為了保證樣品中溫度場(chǎng)的分布具有良好的對(duì)稱(chēng)性，把樣品及兩塊銅板都加工成等大的圓形。

2、關(guān)于傳熱速率

單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)一截面積的熱量    是一個(gè)無(wú)法直接測(cè)定的量，我們?cè)O(shè)法將這個(gè)量

轉(zhuǎn)化為較為容易測(cè)量的量，為了維持一個(gè)恒定的溫度梯度分布，必須不斷地給高溫側(cè)銅板加熱，熱量通過(guò)樣品傳到低溫側(cè)銅塊，低溫側(cè)銅板則要將熱量不斷地向周?chē)h(huán)境散出。當(dāng)加熱速率、傳熱速率與散熱速率相等時(shí)，系統(tǒng)就達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，稱(chēng)之為穩(wěn)態(tài)。此時(shí)低溫側(cè)銅板的散熱速率就是樣品內(nèi)的傳熱速率。這樣，只要測(cè)量低溫側(cè)銅板在穩(wěn)態(tài)溫度T2 下散熱的速率，也就間接測(cè)量出了樣品內(nèi)的傳熱速率。但是，銅板的散熱速率也

不易測(cè)量，還需要進(jìn)一步作參量轉(zhuǎn)換，我們已經(jīng)知道，銅板的散熱速率與共冷卻速率

（溫度變化率     ）有關(guān)，其表達(dá)式為：

                                                       （S1-2）

式中m為銅板的質(zhì)量，C為銅板的比熱容，負(fù)號(hào)表示熱量向低溫方向傳遞。因?yàn)橘|(zhì)量容易直接測(cè)量，c為常量，這樣對(duì)銅板的散熱速率的測(cè)量又轉(zhuǎn)化為對(duì)低溫側(cè)銅板冷卻速率的測(cè)量。測(cè)量銅板的冷卻速率可以這樣測(cè)量：在達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，移去樣品，用加熱銅板直接對(duì)下金屬銅板加熱，使其的溫度高于穩(wěn)定溫度T2 （大約高出10℃左右）再讓其在環(huán)境中自然冷卻，直到溫度低于T2 ，測(cè)出溫度在大于T2到小于T2區(qū)間中隨時(shí)間的變化關(guān)系，描繪出T—t曲線，曲線在T2處的斜率就是銅板在穩(wěn)態(tài)溫度時(shí)T2下的冷卻速率。

應(yīng)該注意的是，這樣得出的    是在銅板全部表面暴露于空氣中的冷卻速率，其散

熱面積為2πRP2+2πRP hP (其中RP  和hP  分別是下銅板的半徑和厚度)然而在實(shí)驗(yàn)中穩(wěn)態(tài)傳熱時(shí)，銅板的上表面（面積為πRP2 ）是樣品覆蓋的，由于物體的散熱速率與它們的面積成正比，所以穩(wěn)態(tài)時(shí)，銅板散熱速率的表達(dá)式應(yīng)修正為：

                                                        (S1-3)

根據(jù)前面的分析，這個(gè)量就是樣品的傳熱速率。

將上式代入熱傳導(dǎo)定律表達(dá)式，并考慮到ds=πR2 可以得到導(dǎo)熱系數(shù)：

                                                   （S1-4）

式中的R為樣品的半徑、h為樣品的高度、m為下銅板的質(zhì)量、c為銅塊的比熱容、RP  和hP  分別是下銅板的半徑和厚度。右式中的各項(xiàng)均為常量或直接易測(cè)量。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

1、用自定量具測(cè)量樣品、下銅板的幾何尺寸和質(zhì)量等必要的物理量，多次測(cè)量、然后取平均值。其中銅板的比熱容C=0.385kJ/(K·kg)

2、加熱溫度的設(shè)定：

    ①．按一下溫控器面板上設(shè)定鍵（S），此時(shí)設(shè)定值（SV）后一位數(shù)碼管開(kāi)始閃爍。

    ②. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需溫度的大小，再按設(shè)定鍵（S）左右移動(dòng)到所需設(shè)定的位置，然后通過(guò)加數(shù)鍵（▲）、減數(shù)鍵（▼）來(lái)設(shè)定好所需的加熱溫度。

    ③．設(shè)定好加熱溫度后，等待8秒鐘后返回至正常顯示狀態(tài)。

3、圓筒發(fā)熱盤(pán)側(cè)面和散熱盤(pán)P側(cè)面，都有供安插熱電偶的小孔，安放時(shí)此二小孔都應(yīng)與冰點(diǎn)補(bǔ)償器在同一側(cè)，以免線路錯(cuò)亂。熱電偶插入小孔時(shí)，要抹上些硅脂，并插到洞孔底部，保證接觸良好，熱電偶冷端接到冰點(diǎn)補(bǔ)償器信號(hào)輸入端。

根據(jù)穩(wěn)態(tài)法，必須得到穩(wěn)定的溫度分布，這就需要較長(zhǎng)的時(shí)間等待。

手動(dòng)控溫測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)，控制方式開(kāi)關(guān)打到“手動(dòng)"。將手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)打到，根據(jù)目標(biāo)溫度的高低，加熱約20分鐘后再打至“低"。然后，每隔5分鐘讀一下溫度示值，如在一段時(shí)間內(nèi)樣品上、下表面溫度T1、T2示值都不變，即可認(rèn)為已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

自動(dòng)PID控溫測(cè)量時(shí)，控制方式開(kāi)關(guān)打到“自動(dòng)",手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)打到中間一，PID控溫表將會(huì)使發(fā)熱盤(pán)的溫度自動(dòng)達(dá)到設(shè)定值。每隔5分鐘讀一下溫度示值，如在一段時(shí)間內(nèi)樣品上、下表面溫度T1、T2示值都不變，即可認(rèn)為已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

4、記錄穩(wěn)態(tài)時(shí)T1、T2值后，移去樣品，繼續(xù)對(duì)下銅板加熱，當(dāng)下銅盤(pán)溫度比T2高出10℃左右時(shí)，移去圓筒，讓下銅盤(pán)所有表面均暴露于空氣中，使下銅板自然冷卻。每隔30秒讀一次下銅盤(pán)的溫度示值并記錄，直至溫度下降到T2 以下一定值。作銅板的T—t冷卻速率曲線。（選取鄰近的T2測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)求出冷卻速率）。

5、根據(jù)（S1-4）計(jì)算樣品的導(dǎo)熱系數(shù)λ。

6、本實(shí)驗(yàn)選用銅-康銅熱電偶測(cè)溫度，溫差100℃時(shí)，其溫差電動(dòng)勢(shì)約4.0mV，故應(yīng)配用量程0～20mV,并能讀到0.01mV的數(shù)字電壓表（數(shù)字電壓表前端采用自穩(wěn)零放大器，故無(wú)須調(diào)零）。由于熱電偶冷端溫度為0℃,對(duì)一定材料的熱電偶而言，當(dāng)溫度變化范圍不大時(shí)，其溫差電動(dòng)勢(shì)（mV）與待測(cè)溫度（0℃）的比值是一個(gè)常數(shù)。由此,在用（S1-4）計(jì)算時(shí),可以直接以電動(dòng)勢(shì)值代表溫度值。

【實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】

1、穩(wěn)態(tài)法測(cè)量時(shí)，要使溫度穩(wěn)定約要40分鐘左右。手動(dòng)測(cè)量時(shí)，為縮短時(shí)間，可先將熱板電源電壓打在，一定時(shí)間后，毫伏表讀數(shù)接近目標(biāo)溫度對(duì)應(yīng)的熱電偶讀數(shù)，即可將開(kāi)關(guān)撥至低，通過(guò)調(diào)節(jié)手動(dòng)開(kāi)關(guān)的、低及斷電，使上銅盤(pán)的熱電偶輸出的毫伏值在±0.03mV范圍內(nèi)。同時(shí)每隔30秒記下上、下圓盤(pán)A和P對(duì)應(yīng)的毫伏讀數(shù)，待下圓盤(pán)的毫伏讀數(shù)在3分鐘內(nèi)不變即可認(rèn)為已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),記下此時(shí)的VT1和VT2值。

2、測(cè)金屬的導(dǎo)熱系數(shù)時(shí),T1、T2值為穩(wěn)態(tài)時(shí)金屬樣品上下兩個(gè)面的溫度，此時(shí)散熱盤(pán)P的溫度為T(mén)3。因此測(cè)量P盤(pán)的冷卻速率應(yīng)為：

測(cè)T3值時(shí)要在T1、T2達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，將上面測(cè)T1或T2的熱電偶移下來(lái)插到金屬兩端的小孔中進(jìn)行測(cè)量。高度h按小孔的中心距離計(jì)算。

3、圓筒發(fā)熱體盤(pán)側(cè)面和散熱盤(pán)P側(cè)面，都有供安插熱電偶的小孔，安放發(fā)熱盤(pán)時(shí)此二小孔都應(yīng)與杜瓦瓶在同一側(cè)，以免線路錯(cuò)亂，熱電偶插入小孔時(shí)，要抹上些硅脂，并插到洞孔底部，保證接觸良好，熱電偶冷端接到冰點(diǎn)補(bǔ)償器信號(hào)輸入端。

4、樣品圓盤(pán)B和散熱盤(pán)P的幾何尺寸，可用游標(biāo)尺多次測(cè)量取平均值。散熱盤(pán)的質(zhì)量m 約0.8㎏，可用藥物天平稱(chēng)量。

5、本實(shí)驗(yàn)選用銅—康銅熱電偶，溫差100℃時(shí)，溫差電動(dòng)勢(shì)約4.27mV ，故配用了量程0—20mV的數(shù)字電壓表，并能測(cè)到0.01ｍV的電壓。

附錄1      銅——康銅熱電偶分度表

附錄2      部分材料的密度和導(dǎo)熱系數(shù)

附錄3  實(shí)驗(yàn)舉例（數(shù)據(jù)僅供實(shí)驗(yàn)老師參考）

例1：實(shí)驗(yàn)時(shí)室溫25℃,熱電偶冷端溫度0℃。待測(cè)樣品：硅橡膠。

實(shí)驗(yàn)步驟：

    1、用游標(biāo)卡尺和天平測(cè)量樣品、下銅板的幾何尺寸和質(zhì)量等必要的物理量，多次測(cè)量、然后取平均值。其中銅板的比熱容c=3.805×102./Kg ℃-1

1.1 散熱盤(pán)（下銅板）厚度(多次測(cè)量取平均值)：

表1  散熱盤(pán)厚度（不同位置測(cè)量）

；

表3  硅橡膠樣品厚度（不同位置測(cè)量）

2、在上銅板和下銅板中放入硅橡膠，調(diào)節(jié)支撐下銅板的3個(gè)固定調(diào)節(jié)旋鈕，使相互接觸良好，注意不要過(guò)緊或太松。

3、把測(cè)量上銅板溫度的熱電偶的信號(hào)端與儀器面板的I信號(hào)輸入相連，熱電偶的熱端插在上銅板的小孔中（確保孔中有導(dǎo)熱硅脂使導(dǎo)熱良好），冷端插在裝有冰水混合物的保溫瓶中；把測(cè)量下銅板溫度的熱電偶的信號(hào)端與儀器面板的II信號(hào)輸入相連，熱電偶的熱端和冷端分別放在下銅板和保溫瓶中。

4、溫度控制器溫度設(shè)定在100℃（或其他合適的溫度值），開(kāi)關(guān)切換到自動(dòng)控制。

5、20～40分鐘后(時(shí)間長(zhǎng)短隨被測(cè)材料、測(cè)量溫度及環(huán)境溫度等有所不同)，待VT1讀數(shù)穩(wěn)定后（波動(dòng)小于0.01mV），每隔2分鐘讀取溫度示值見(jiàn)下表5，直到VT2讀數(shù)也相對(duì)穩(wěn)定（10分鐘內(nèi)波動(dòng)小于0.01mV）：

表5：

    由于熱電偶冷端溫度為0℃，對(duì)一定材料的熱電偶而言,當(dāng)溫度變化范圍不太大時(shí)，其溫差電動(dòng)勢(shì)（mV）與待測(cè)溫度（℃）的比值為一常數(shù)。故可知穩(wěn)定時(shí)，上、下銅板穩(wěn)態(tài)溫度T1和T2對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)為VT1=4.21 mV和VT2=3.14 mV。

6、測(cè)量下銅盤(pán)在穩(wěn)態(tài)值T2附近的散熱速率。具體步驟是：先移去樣品，調(diào)節(jié)上銅板的位置，與下銅板對(duì)齊，并良好接觸，對(duì)下銅板加熱。當(dāng)下銅盤(pán)溫度比T2高出10℃（對(duì)應(yīng)熱電勢(shì)高出0.39mV）左右時(shí)，移開(kāi)上銅板，讓下銅盤(pán)所有表面均暴露于空氣中，使下銅板自然冷卻。每隔30s記錄的溫度示值見(jiàn)下表6。

表6：

從有效數(shù)字位數(shù)知，其不確定度主要來(lái)源于冷卻速率這一項(xiàng)，可外接電位差計(jì)測(cè)量熱電偶的熱電勢(shì)以提高測(cè)量精度，減小不確定度。

例2：實(shí)驗(yàn)時(shí)室溫25℃,熱電偶冷端溫度0℃。待測(cè)樣品：硬鋁。

實(shí)驗(yàn)步驟：

；

2、先在硬鋁的兩面涂上導(dǎo)熱硅脂，在硬鋁的上端套上絕熱板，下端不用套，然后放入上銅板和下銅板中間，調(diào)節(jié)支撐下銅板的3個(gè)固定調(diào)節(jié)旋鈕，使相互接觸良好。

3、將測(cè)量T1和T2的熱電偶熱端移下來(lái)分別插入到硬鋁的上端孔和下端孔中，冷端均置于冰水混合物中。（在孔中涂上導(dǎo)熱硅脂，確保導(dǎo)熱良好）

4、溫度控制器溫度設(shè)定在100℃，開(kāi)關(guān)切換到自動(dòng)控制（實(shí)驗(yàn)時(shí)，溫度可以自由設(shè)定）。溫度的設(shè)定詳見(jiàn)溫度控制使用說(shuō)明。

5、20～40分鐘后(時(shí)間長(zhǎng)短隨被測(cè)材料和環(huán)境有所不同)，待VT1讀數(shù)穩(wěn)定后（波動(dòng)小于0.01mV），每隔2分鐘讀取溫度示值見(jiàn)下表9，直到VT2讀數(shù)也相對(duì)穩(wěn)定（10分鐘內(nèi)波動(dòng)小于0.01mV）：    

表9：

從表9可知穩(wěn)定時(shí)，硬鋁上、下孔穩(wěn)態(tài)溫度T1和T2對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)為VT1=3.86mV和VT2=3.54 mV。

6、將測(cè)量硬鋁下孔溫度的熱電偶熱端移出插入到下銅板小孔中，穩(wěn)定后，記下下銅板在溫度T3時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度電勢(shì)VT3=3.44 mV。

7、測(cè)量下銅盤(pán)在穩(wěn)態(tài)值T3附近的散熱速率。具體步驟是：先移去樣品，調(diào)節(jié)上銅板的位置，與下銅板對(duì)齊，并良好接觸，對(duì)下銅板加熱。當(dāng)下銅盤(pán)溫度比T3高出10℃（對(duì)應(yīng)熱電勢(shì)高出0.39mV）左右時(shí)，移開(kāi)上銅板，讓下銅盤(pán)所有表面均暴露于空氣中，使下銅板自然冷卻。每隔30s記錄的溫度示值見(jiàn)下表10。

表10：

8、計(jì)算硬鋁的導(dǎo)熱系數(shù)：       =128.445 W•m-1℃-1

9、誤差分析：

根據(jù)以上公式，可得到不確定度的計(jì)算公式為：

    因?yàn)闇y(cè)量直徑和厚度的不確定度為0.01mm，所以△hB、△RB、△hP、△RP均為0.01mm。數(shù)字表的讀數(shù)不確定度為0.01mV，所以△V1、△V2、△V(△V)均為0.01mV。計(jì)時(shí)秒表的分辨率為0.01S，不確定度為±0.01S，所以△t為0.02S。由此可計(jì)算出λ的不確定度為：

   =0.083

故：△λ=λ×128.445×0.083=10.717W•m-1•℃-1

因此：λ±△λ=(128.445±10.717) W•m1•℃-1