一、实验名称：准稳态法测量不良导体的导热系数和比热 二、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原理，并通过快速测量学习掌握该方法；
2. 掌握使用热电偶测量温度的方法;
3. 学习使用数字万用表。 三、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：
⎪⎪⎪
颗粒冷却塔⎩
⎪⎪
⎪⎨⎧==∂∂=∂∂∂∂=∂∂02
2)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。
燃料乙醇可以给出此方程的解为（参见附录）：
)cos
)
溴化丁基橡胶
1(2621(),(2
2
212
1
220τππ
πτλτR an n n c e x R
n n R R x R R a q t x t -
加热平台
∞
=+⋅∑-+-++
= （B2
R R
x
q c
q c
q c
q c
图B2－1理想的无
λ
ττR q t R t t c 21),0(),(=
-=∆ （B2
－５）
由式（B2－５）可以看出，此时加热面和中心面间的温度差t ∆和加热时间τ没有直接关系，保持恒定。系统各处的温度和时间呈线性关系，温升速率也相同，我们称此种状态为准稳态。
当系统达到准稳态时，由式（B2－５）得到
t
R q c ∆=
2λ
电源延时器（B2－6）
根据式（B2－6），只要测量进入准稳态后加热面和中心面间的温度差t ∆，并由实验条件确定相关参量c
q 和R ，则可以得到待测材料的导热系数λ。 另外在进入准稳态后，由比热的定义和能量守恒关系，可以得到下列关系式：
τ
ρ∂∂=t
R
c q c
（B2－7）
比热为：
τ
ρ∂∂=
t R
q c c
（B2－8）
式中τ
∂∂t
为准稳态条件下试件中心面的温升速率（进入准稳态后各点的温升速率是相同的）。
由以上分析可以得到结论：只要在上述模型中测量出系统进入准稳态后加热面和中心面间的温度差和中心面的温升速率，即可由式（B2－6）和式（B2－8）得到待测材料的导热系数和比热。
2. 热电偶温度传感器
热电偶结构简单，具有较高的测量准确度，测温范围为－50～1600°C ，在温度测量中应用极为广泛。 由A 、B 两种不同的导体两端相互紧密的连接在一起，组成一个闭合回路，如图B2－2（a ）所示。当两接点温度不等（T>T 0）时，回路中就会产生电动势，从而形成电流，这一现象称为热电效应，回路中产生的电动势称为热电势。
上述两种不同导体的组合称为热电偶，A 、B 两种
图B2－2热电偶原理
(
a )
T
threadx系统T 0
(
(
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