热学实验

专题十四——热学实验专题

1．小华同学利用图甲所示装置对适量的冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的温度～时间图象，根据图象回答： （1）冰属于 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”）； （2）在BC阶段物质处于 固液共存 状态； （3）冰熔化过程所用的时间为 10 min； （4）从图乙可以推断出冰的比热容 小于 水的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

2．如图所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。

（1）小刚在组装实验装置的过程中意识到，悬挂温度计的铁杆位置很重要，铁杆位置过高或过低会直接影响实验中对 水温 的测量。 （2）小刚在实验过程中，判断水是否已经发生了沸腾的根据是： A （填“A”或“B”） A．观察到的现象 B．温度计的示数

（3）小刚完成实验后，注意到只有小强还没有完成实验，观察发现，小强没有使用烧杯盖，小刚经过分析认为，烧杯盖在本实验中的作用是 减慢水的内能的散失 ，从而缩短了实验的时间。 （4）小刚还发现，在实验装置相同和组织正确的情况下，各组完成实验的时间也不一样，他又提出了进一步缩短实验时间的两个建议：一个是减少烧杯中水的质量，二是提高烧杯中水的

中考物理热学实验专题训练

姓名 班级 得分

一、晶体熔化、凝固实验

1.如图甲所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置．实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程．

（1）试管内物质在熔化过程中，某时刻温度如图乙所示，读数方法正确的是 （选填“A”、“B”或“C”），示数为 ℃，某同学根据实验记录的数据描绘出该物质的温度随时间变化的图象（如图丙ABCDE），则可知该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”），理由是 。 （2）在该物质熔化过程中，如果将试管从烧杯中拿出来，该物质将停止熔化．将试管放回烧杯后，该物质又继续熔化．说明固体熔化时需要 （选填“吸收”或“放出”）热量，内能 . （3）该物质熔化总共用了 分钟．

（4）根据描绘的图线，该物质在第5min时处于 态，该物质的熔点为 ℃，仔细观察图象发现，该物质熔化前（AB段）升温比熔化后（CD段）升温

中考物理热学实验专题训练

姓名 班级 得分

一、晶体熔化、凝固实验

1.如图甲所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置．实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程．

（1）试管内物质在熔化过程中，某时刻温度如图乙所示，读数方法正确的是 （选填“A”、“B”或“C”），示数为 ℃，某同学根据实验记录的数据描绘出该物质的温度随时间变化的图象（如图丙ABCDE），则可知该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”），理由是 。 （2）在该物质熔化过程中，如果将试管从烧杯中拿出来，该物质将停止熔化．将试管放回烧杯后，该物质又继续熔化．说明固体熔化时需要 （选填“吸收”或“放出”）热量，内能 . （3）该物质熔化总共用了 分钟．

（4）根据描绘的图线，该物质在第5min时处于 态，该物质的熔点为 ℃，仔细观察图象发现，该物质熔化前（AB段）升温比熔化后（CD段）升温

热学实验与计算题,看看吧

实验题

1．如图1所示，温度计的示数是

图1

2．保留水分是蔬菜和水果保鲜的—个方面，为了研究影响蔬菜和水果水分散失快慢的因素，有A、B、C三组同学各自做了研究实验。图2是他们所做实验的部分情景示意图(实验材料是均匀剖开的胡萝卜)。

A B C

图2

观察上图，回答下列问题：

(1) 这三组实验中，研究方法正确的是组(填组别字母)。 (2) 研究方法正确的小组是依据什么物理知识来设计实验的?

答： 。

3．在做“观察水的沸腾”实验中，每隔1分钟记录1次水的温度，得到下表数据．请在方格纸上建全坐标，画出“温度一时间”关系图像，从图像得出水的沸点为__________℃，实验时水面的气压__________标准大气压（填“大于”、“等于”或“小于”）．

4．设计一个简易实验，验证“蒸发的快慢与液体的表面积有关”（将你的方法和观察到的现象写出来）．

5．在“观察水的沸腾”的实验中，某个实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图3（a）（b）

热学实验与计算题,看看吧

实验一 稳态球体法测粒状材料的导热系数测定实验

球体法测材料的导热系数是基于等厚度球状壁的一维稳态导热过程，它特别适用于粒状松散材料。球体导热仪的构造依球体冷却的不同可分为空气自由流动冷却和恒温液体强制冷却两种。本实验属后一种恒温水冷却液套球体方式。

一、实验原理

图1所示球壁的内外直径分别为d1和d2（半径为r1和r2）。设球壁的内外表面温度分别维持为t1

和t2，并稳定不变。将傅里叶导热定律应用于此球壁的导热过程，得

Q???Fdtdt????4?r2 W （1）

drdr边界条件为：

r=r1 t=t1 r=r2 t=t2 由于在不太大的温度范围内，大多数工程材料的导热系数随温度的变化可按直线关系处理，对式（1）积分并代入边界条件，得

Q??d1d2?m2） (t1?t2) W （

?Q? W/(m·℃) （3）

?d1d2(t1?t2)或 ?m?图 1 原理图

式中 δ——球壁之间材料厚度，δ=（d2-d1）/2，m；

λm——tm

实验专题

专题一 热学实验探究题 （搜集了中考中经常出现的问题）

熔化实验

下图装置探究是冰的熔化过程的温度变化情况

时间/min 温度/℃ 0 -4 5 -2 10 0 15 0 20 0 25 0 30 1 （1） 实验装置采用“水浴法”加热的好处是： 和

（2）常用温度计是利用 的原理制成的 (3)请根据表格中的数据在坐标纸上画出图像

（4）某时刻温度计的读数如图所示，此时温度计是 ℃ （5）由图像可知，冰是 （选填晶体或非晶体），该物质的熔点是 （6）通过对数据和图像的分析，该冰熔化时的特点是

（7）15分钟时，该物质处于 （选填固态、液态、固液共存） （8）冰的熔点0℃，则0℃的冰一定为（ ）

A、固态 B、液态 C、固液共存 D、以上都有可能

（9）10分钟和20分钟相比，温度相同，那一时刻试管内物体的内能大？ ，理由

A

传热学实验指导书

成都大学

工业制造学院材料工程系

二〇一一年三月

一、导热系数的测量

导热系数是反映测量热性能的物理量，导热是热交换三种基本形式之一，是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各研究领域的课题之一。要认识导热的本质特征，需要了解粒子物理特性，而目前对导热机理的理解大多数来自固体物理实验。材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构，热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及电子的迁移，在金属中电子流起支配作用，在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。因此，材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类有关，而且与它的微观结构、温度、压力及杂质含量相联系。在科学实验和工程设计中所采用材料导热系数都需要用实验方法测定。

1882年法国科学家J·傅里叶奠定了热传导理论，目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律的基础上，从测量方法来说，可分为两大类：稳态法和动态法，本实验是稳态平板法测量材料的导热系数。

【实验目的】

1、 了解热传导现象的物理过程

2、 学习用稳态平板法测量材料的导热系数 3、 学习用作图法求冷却速率

4、 掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法 【实验

实验三 对流传热实验

一、实验目的

⒈通过对空气—水蒸气光滑套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数α1的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。并应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=ARemPr0.4中常数A、m的值。

⒉通过对管程内部插有螺纹管的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数关联式Nu=BRem中常数B、m的值和强化比Nu/Nu0，了解强化传热的基本理论和基本方式。

二、实验装置

本实验设备由两组黄铜管（其中一组为光滑管，另一组为波纹管）组成平行的两组套管换热器，内管为紫铜材质，外管为不锈钢管，两端用不锈钢法兰固定。空气由旋涡气泵吹出，由旁路调节阀调节，经孔板流量计，由支路控制阀选择不同的支路进入换热器。管程蒸汽由加热釜发生后自然上升，经支路控制阀选择逆流进入换热器壳程，其冷凝放出热量通过黄铜管壁被传递到管内流动的空气，达到逆流换热的效果。饱和蒸汽由配套的电加热蒸汽发生器产生。该实验流程图如图1所示，其主要参数见表1。

表1 实验装置结构参数

实验内管内径di（mm） 16.00 实验内管外径do（mm） 17.92 实验外管内径Di（mm） 50 实验外管外径Do（mm） 52.5 总管长（紫铜内管）L（m） 1.

传热学 课程编号：042100 实验教学资料

类 别 关键词 摘 要 内 容 实验教学管理、实验项目 本文为实验项目的相关教学资料 教学组长

蔡炜

中心主任 臧建彬 实验教学资料 V3.0 Date: 2014-02-25 31 Copyright By Tongji University

机械与能源工程学院

修订历史

文档版本 实验项目教学资料V1.0 实验项目教学资料V2.0 实验项目教学资料V3.0 时间 2013.07.10 2013.12.25 2014.02.25 撰写人 备注 第一次整理完成 第二次整理完成 第三次整理完成 实验教学资料 V3.0 Date: 2014-02-25

传热学上机实验报告

二维导热物体温度场的数值模拟

学院：化工学院 姓名：沈佳磊

学号：2110307016 班级：装备11

一、物理问题

有一个用砖砌成的长方形截面的冷空气空道，其截面尺寸如下图所示，假设在垂直于纸面方向上冷空气及砖墙的温度变化很小，可以近似地予以忽略。 在下列两种情况下试计算： （1）砖墙横截面上的温度分布；

（2） 垂直于纸面方向的每米长度上通过砖墙的导热量。外矩形长为3.0m，宽为2.2m；内矩形长为2.0m，宽为1.2m。

第一种情况：内外壁分别均匀地维持在0℃及30℃； 第二种情况：内外表面均为第三类边界条件，且已知： 外壁：30℃ ，h1=10W/m2·℃, 内壁：10℃ ，h2= 4 W/m2·℃ 砖墙的导热系数λ=0.53 W/m·℃

由于对称性，仅研究1/4部分即可。

二、数学描写

对于二维稳态导热问题，描写物体温度分布的微分方程为拉普拉斯方程 ?2t?2t?2?02?x?x 这是描写实验情景的控制方程。

三、方程离散

用一系列与坐标轴平行的网格线把求解区域划分成许多子区域，以网格线的交点作为确定温度值的空间位置，即节点。每一个节点