如果采用稳态平板法测量图中冷热面夹层中的流体的导热系数，为了减小测量误差应该用图2-6-3哪种布置方式？（）
A 、第一种
B 、第二种
C 、第三种
D 、第四种
【正确答案：A】
本题中第一种情况不形成自然对流，可以按纯导热问题对待，测量误差最小。后三种冷热面夹层中的液体容易形成自然对流，不能按纯导热问题对待，是导热和对流两种换热方式。此外，第三种和第四种冷热流体间会形成环流，单纯测量液体的导热系数误差比较大。
准稳态法测导热系数和比热实验减小误差的方法：
大学物理试验中的准稳态法测试确实需要四块样品，主要试验仪器简陋，无法做到很好的隔热和防止热损，只能用多试样才能保证一维热流，即平面加热源夹持在两块样品中间并在它们的外侧再夹持两块样品和温度传感器。
就是这样的测量误差也是非常巨大。真正工程化和标准化的准稳态法导热系数测试仪器可以做到只用一块样品，且配备了很好的隔热措施，而且测量精度高。
影响因素
不同物质导热系数各不相同；相同物质的导热系数与其的结构、密度、湿度、温度、压力等因素有关。同一物质的含水率低、温度较低时，导热系数较小。一般来说，固体的热导率比液体的大，而液体的又要比气体的大。这种差异很大程度上是由于这两种状态分子间距不同所导致。工程计算上用的系数值都是由专门试验测定出来的。
误差分析：
（1）不良导体的厚度：
因为太厚热量传递并达到平衡需要的时间就会更长；太薄厚度测量的相对偏差占比就会偏大，从而造成的测量误差更大。例如：假设测量误差为0.1mm；则对于1mm厚度的样品，其测量误差占比为10%，而对于厚度为1厘米的样品，则测量误差占比只有0.1%。
（2）漏热损失：
由于边界漏热的存在和非一维导热，真正到达样品另一面的热量肯定到不了，而在计算的时候又是将这个热量全部带入分子求得结果，所以通常测量结果会容易偏大，导热系数越大的材料，这种偏差就会越大，此外还有其他误差来源，如温度测量误差，厚度测量误差，面积测量误差等。
理论上，从物质微观结构出发，以量子力学和统计力学为基础，通过研究物质的导热机理，建立导热的物理模型，经过复杂的数学分析和计算可以获得导热系数。
但由于理论的适用性受到限制，而且随着新材料的快速增多，人们迄今仍尚未找到足够精确且适用于范围广泛的理论方程，因此对于导热系数实验测试方法和技术的探索，仍是物质导热系数数据的主要来源。
扩展资料
导热系数的影响因素
不同物质导热系数各不相同；相同物质的导热系数与其的结构、密度、湿度、温度、压力等因素有关。同一物质的含水率低、温度较低时，导热系数较小。一般来说，固体的热导率比液体的大，而液体的又要比气体的大。
这种差异很大程度上是由于这两种状态分子间距不同所导致。现在工程计算上用的系数值都是由专门试验测定出来的。
随着温度的升高或含湿量的增大，所测5种典型建筑材料的导热系数都呈增大的趋势。下面从微观机理上对此加以分析。
对多孔材料而言，当其受潮后，液态水会替代微孔中原有的空气；而在常温常压下，液态水的导热系数（约为0.59W/（m·K））远大于空气的导热系数（约为0.026W/（m·K）），因此，含湿材料的导热系数会大于干燥材料的导热系数，且含湿量越高，导热系数也越大。
若在低温下水分凝结成冰，由于冰的导热系数高达2.2W/（m·K）），因此材料整体的导热系数也将增大。
与受潮带来的影响不同，温度升高会引起分子热运动的加快，促进固体骨架的导热及孔隙内流体的对流传热。此外，孔壁之间的辐射换热也会因为温度的升高而加强。
若材料含湿，则温度梯度还可能造成重要影响：温度梯度将形成蒸汽压梯度，使水蒸气从高温侧向低温侧迁移；在特定条件下，水蒸气可能在低温侧发生冷凝，形成的液态水又将在毛细压力的驱动下从低温侧向高温侧迁移。
如此循环往复，类似于热管的强化换热作用，使材料表现出来的导热系数明显增大。
参考资料来源：百度百科-导热系数
1.
实验描述 稳态法测不良导体导热系数的实验是根据傅立叶传导方程 求出样 品的导热系数。 把被测样品放在上下两个铜盘之间加热两个铜盘侧 面各钻一个深孔分别插有两对热电偶的热端热电偶的冷端则浸入在 保温瓶的冰水混合物中由于铜是热的良导体孔内热电偶测出的温度 可分别代表与其紧密贴合的样品上下表面的温度。发热体直接将热量 通过样品的上表面传入样品同时散热盘下面距约 20cm 的仪器底座上 有一仪表风扇开启使盘稳定地向外界散热使传入样品的热量不断经 样品的下表面散发出去。当传入样品的热量等于散出的热量时样品处 于稳定的导热状态通过散热盘在稳定温度时散热速率求出热流量。
2.
理论分析 侧面散热使样品从上到下通过的热量减少样品侧面散热使导热率测 量值减小当样品的厚度越大时测量结果误差就越
温馨提示：
