大学物理 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (11): 12-.doi: 10.1016854/j.cnki.1000-0712.250146
聂木香,李嫚莎 ,唐经龙,夏湘芳,祁飞扬,徐志刚
NIE Muxiang1,LI Mansha1,TANG Jinglong1,XIA Xiangfang1,QI Feiyang2,XU Zhigang1
摘要: 针对目前高校测量导热系数常用的实验仪普遍存在空气散热导致实验结果误差、铂电阻温度传感器接线处接触不稳定和实验周期过长的问题,本文研制了一种建立在真空绝热环境下可同时测量物体导热系数和比热容的热学综合实验仪. 实验在自主搭建的真空装置中进行,有效抑制了空气热对流.温度测量采用热电偶测温仪,相较于PT100传感器,消除了线路电阻导致的数据偏差;热通量控制由直流恒压加热源和恒温制冷装置协同实现,测量通过高精度电流表和电压表完成(傅里叶热传导理论中的dQ).该装置测得硅胶、铜和铝导热系数分别为0.1400、118.0、182.1 W/m·K左右,以及铜的比热容为0.347 J/(g·℃)左右,均处于材料标准值范围内,经评定测量结果的相对扩展不确定度(在95%置信区间内)分别为1.3%、0.25%、0.28%和3.74%,表明该装置在测量稳定性满足实验预期.