Hvordan finner jeg Copper termiske konduktivitet verdi?

Hvordan finner jeg Copper termiske konduktivitet verdi?


Den termiske ledningsevne for et gitt materiale er en angivelse av dens evne til å lede varme energi. Termisk konduktivitet er ikke en konstant; det varierer avhengig av temperaturen og volumet av materialet. Det er generelt bemerket i SI-enheter (internasjonale vitenskapelige standard enheter, basert på det metriske systemet) i Watt per Kelvin per meter.

Bruksanvisning

1 Bestemme varmestrømmen, q, av kobberet ved å måle temperaturen i den ene enden, og sammenligne den med temperaturen i den andre enden, ved hjelp av varmefluksen sensoren. For å bruke sensoren, plasserer sonden på kobber og registrere resultatene; deretter flytte det til et annet punkt og gjenta. Forskjellen i temperatur over området er varmefluksen, målt i watt per kvadratmeter (Wm ^ -2).

2 Beregn temperaturgradienten langs en akse av kobberet ved å løse den standard differensial dT / dx. Her, er dT endringen i temperatur, mens dx er endringen i posisjon langs aksen. For detaljer om hvordan å løse differensialligninger, se Resources. Når du har temperaturgradient, multiplisere det med -1 fordi varmeledningsevne verdien er negativ av varmefluks.

3 Fordel varmefluksen ved den negative temperaturgradient for å finne den termiske ledningsevne verdien av kobberet du bruker. Dette er nødvendig fordi som Fourier loven sier, q = k (dT / dx); Det følger derfor at k = q / (dT / dx) eller k = -q (dx / dt). Husk at k representerer den termiske ledningsevne, i watt pr Kelvin per meter.

Hint

  • Hvis man ønsker å lagre noen av beregningen inntil siste, er det mulig å registrere endringen i temperatur over overflaten av kobberet mot endring i avstanden langs x-aksen, og da ikke gå direkte til differensial, som i trinn 2. i stedet bruker den andre ligningen i trinn tre og løse differensial som dx / dt. Dette er ikke alltid enklere, men kan være så for målinger.
  • Fouriers lov er nøyaktig for energiverdier målt i watt, temperaturer i Kelvin og lengder (og senere, områder) i meter. Husk å enten tiltaket i disse enhetene eller bruke en nøyaktig konvertering system. For eksempel grader Kelvin = 5x (grader Fahrenheit + 459,67) / 9, mens en tomme er lik 0,0254 meter.