Soojusjuhtivus on proovi soojusjuhtimise võime mõõt. Seda kasutatakse kõige sagedamini füüsikas ja see on kasulik materjali elektrijuhtimise määramisel. Soojusjuhtivuse mõõtmiseks kasutage võrrandit Q / t = kAT / d, ühendage oma piirkond, aeg ja soojuskonstant ning lõpetage võrrand, kasutades toimingute järjekorda.
1
Asetage proov 2 metallplaadi vahele. Parim viis püsiseisundi proovi mõõtmiseks on kuumplaadi meetod. Kui teie proov on tasane ja enamasti ristkülikukujuline, asetage see laboris kahe metallplaadi vahele. Veenduge, et teil oleks piisavalt ruumi iga plaadi jahutamiseks ja soojendamiseks. Püsiseisundi materjal ei muutu isegi siis, kui see läbib teisenemise või muutumise. Kui lisate keemilisele segule muutvat ainet, kuid see säilitab oma omadused, on see püsiseisundi materjal.
2
Kuumutage ülemist plaati ja jahutage alumist plaati, kuni temperatuur on ühtlane. Kasutage ülemise plaadi soojendamiseks kütteseadet ja alumise plaadi jahutamiseks jahutusseadet. Saate määrata igale plaadile teatud temperatuuri või lihtsalt jälgida neid, et näha, millise temperatuurini need jõuavad. Temperatuuri ühtlustamiseks võib kuluda kuni 10 minutit.
3
Jälgige proovi läbiva soojushulka. Soojusjuhtivus on soojushulk, mis aja jooksul kaob. Soojusjuhtivuse konstantseks saamiseks kasutage termomeetrit, et mõõta soojushulka, mis läbib proovi soojalt küljelt jahedale poolele. Ühendage see oma soojusjuhtivuse võrrandiga. Asetage termomeeter oma proovi märkamatusse piirkonda.
4
Rakendage Searle’i riba meetodit stabiilse oleku proovi jaoks tuubi kujul. Kui teie proov on torus, näiteks vases, kasutage soojusjuhtivuse määra testimiseks Searle’i varbaseadet. Asetage proov seadme keskele. Asetage seadme auruots kraanikaussi. Reguleerige seadme pead, et tagada ühtlane veevool proovi kohal. Mõõtke seadmest väljuva vee temperatuuri.
5
Katsetage väikest õhukest paralleelse soojusjuhtivusega proovi. Õhukesed proovid ei talu nii suurt survet kui paksud silindrilised proovid. Asetage proov lavale soojusallika ja jahutusradiaatori vahele. Mõõtke aja jooksul kaotatud soojust. Seejärel mõõtke lava soojusjuhtivuse testimiseks. Lahutage proovi juhtivusest astme juhtivus.
6
Sisestage kuum traat proovi keskele. Mittepüsiseisundi proovid on palju tõenäolisemalt vahud või geelid, millesse võib olla sisestatud traat. Kuumutage traati ja märkige üles temperatuur, millest see algab. Sisestage traat proovi keskele, kus see on kõige jämedam. Traat on üsna pealetükkiv, seega ei saa seda kasutada tahkete proovide puhul. Mittepüsiseisundi materjalid muutuvad, kui nad läbivad teisendusi või muutusi.
7
Jälgige juhtme temperatuuri muutust aja jooksul. Määrake proovi testimiseks umbes 10-minutiline ajapiirang. Jälgige traadi temperatuuri muutust, kui see on proovi sees.
8
Joonistage temperatuuri muutus graafikule. Kasutage aja muutust ühel teljel ja temperatuurimuutust teisel teljel. Kasutage traadi temperatuurimuutusi soojusjuhtivuse arvutamiseks, võrreldes seda aja logaritmiga.
9
Mittestabiilsete olekute kiireks testimiseks jälgige laservälku. Kasutage laservälku, et anda proovile kiiresti lühike soojusimpulss. Jälgige oma infrapunaskannerit, et tuvastada kogu proovi temperatuuri muutus aja jooksul.
10
Soojusjuhtivuse ja soojusvõimsuse mõõtmine impulssvõimsusega. Hoidke silindrilist või kolmnurkset proovi soojusallika ja jahutusradiaatori vahel. Kasutage oma soojusallikast pärit ruutlainet või siinuslainet, et saata elektrivool oma proovi. Mõõtke soojuskadu ja elektrivoolu aja jooksul.
11
Kirjutage üles soojusjuhtivuse võrrand: Q / t = kAT / d. Soojusjuhtivuse mõõtmiseks peate arvestama kõigi muutujatega, mis võivad mõjutada soojuskadu või -võimendust. Soojusjuhtivuse lahendamisel võetakse arvesse aega, proovi paksust, soojusjuhtivuse konstanti ja testi temperatuuri. Võrrandis tähistab “Q” aja jooksul ülekantud soojushulka või soojusjuhtivust. “t†tähistab aja muutust.â€k†tähistab soojusjuhtivuse konstanti.â€A†tähistab soojust juhtiva proovi ristlõiget.â€T†on erinevus temperatuur proovi külmast küljest proovi kuuma pooleni.â€d†tähistab proovi paksust.
12
Korrutage võrrandi mõlemad pooled “t-ga”. Võrrandi lahendamiseks tuleb “Q†eraldada. Korrutage võrrand “t-ga”, nii et “Q” seisaks võrdusmärgist vasakul. Näiteks: (Q / t) x t = (kAT / d) x tSee teeb võrrandi: Q = tkAT / d
13
Teisendage oma aeg sekunditeks ja ühendage see võrrandiga. Teie probleem või katse andis teile tõenäoliselt ajaperioodi minutites või isegi tundides. Kui teie aeg on minutites, korrutage minutid sekundite saamiseks 60-ga. Kui teie aeg on tundides, korrutage aeg sekundite saamiseks 3600-ga. Ühendage oma sekundid võrrandi Tâ€. Näiteks kui teil on aega 30 minutit, võtke 30 x 60 = 1800 sekundit.Kui teil on 1 tund, korrutage 1 x 3600 = 3600 sekundit.Teie võrrand peaks olema järgmine: Q = (3600 s)kAT / d
14
Ühendage oma soojusjuhtivuskonstant “k” jaoks. Teie proovi keskmine temperatuur on tavaliselt antud murdosa džaulides sekundis meetri kohta kraadi kohta. Asendage oma soojuskonstandi väärtusega “k†võrrand. Näiteks: Q = (3600 s) (0,84 J/s x m x °C) AT / d
15
Korrutage proovi kõrgus x laius ja ühendage see pesaga “A.†Korrutage proovi pindala, korrutades proovi kõrguse ja laiuse. Kui proov oli vedel, kasutage pindala asemel mahtu. Ühendage ala teie võrrandi jaotisesse Aâ€. Veenduge, et teie pindala on meetrites ruudus. Näiteks: kui näidis on 0,65 m pikk ja 1,25 m lai, korrutage 0,65 x 1,25, et saada 0,8125 m 2.Q = (3600 s) (0,84 J/s x m x °C) (0,8125 m üles 2) )T / d
16
Lahutage külm kuumast temperatuurist ja kasutage seda “T” jaoks. Kasutage külma temperatuuri ja kuuma temperatuuri, et välja selgitada üldise temperatuurimuutus. Kogu muutuse arvutamiseks eemaldage külm temperatuur soojast temperatuurist. Jätke lahutamisel ühikud samaks. Kui külm temperatuur on 5 °C (41 °F) ja soe temperatuur on 20 °C (68 °F), lahutage 20 °C kuni 5 °C. = 15 C.Q = (3600 s) (0,84 J/s x m x  °C) (0,8125 m2) (15 °C) / d
17
Sisestage proovi paksus “d” jaoks. Kogupaksus mõjutab kiirust, millega soojus teie proovist lahkub. Teisendage proovi paksus meetriteks ja seejärel ühendage see oma võrrandis “d” jaoks.Q = (3600 s) (0,84 J/s x m x °C) (0,8125 m2) (15 °C) / 0,02 m
18
Arvutage võrrand, et saada soojusdžauli. Võrrandi lõpuleviimiseks järgige toimingute järjekorda. Järgides oma samme, tühistage kõik ühikud peale džauli. Kui teie arv on suurem kui 2 komakohta, kasutage selle lõpetamiseks olulisi numbreid. Q = 1,84 x 106 J