СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1968 года по МПК G01N25/18 

Изобретение относится к области определения констант теплопередачи (коэффициентов тепло- и температуропроводности).

Известны способы определения коэффициента теплопроводности материалов путем измерения линейных размеров образца материала в процессе изменения температуры.

Особенностью .предлагаемого способа является то, что скачком повышают на постоянную величину АГ температуру одной из границ теплоизолированного образца, поддерживают ее постоянной, непрерывно определяют скорость теплового расширения образца W и предельное удлинение А/о после выравнивания его температуры, затем находят момент

времени t, который 4 0,162-- -, и опреfi

деляют коэффициент теплопроводности по формуле

X Vt,. т

где Vo - объем образца при нулевой температуре;

Это позволяет повысить точность определения в области низких температур.

Предлагаемый способ основан на том, что скорость теплового расширения теплоизолированного тела, все внутренние точки которого первоначально находятся при одной и той же температуре и на одной из границ которого осуществляется Б начальный момент времени температурный скачок (величина скачка на этой границе остается в дальнейшем постоянной), пропорциональна корню квадратному из коэффициента температуропроводности /а:

. -

(1-Г170;(1)

/гТТ

где / -точка тела, за которой ведется наблюдение;t - время; - величина температурного скачка на

границе;

Р - коэффициент линейного расширения, причем величины р и АГ связаны соотношением

25

р.,

(2)

ние точки его изменяют температуру на величину А..

В момент времени to, определяемый из равенства

(3)

скорость W прямо пропорциональна коэффициенту теплопроводности

W, 0,324- р АГ.

(4)

Подставив вместо а его значение из (3), а вместо произведения рА/ - его значение из (2), получим

Wt 0,162

(5)

Если учесть, что коэффициент температуропроводности а обратно пропорционален удельной теплоемкости Су : а - (где К - коэфСу

фициент теплопроводности), а коэффициент теплового расширения р, согласно формуле Грюнайзена, прямо пронорционален удельной

Сг,

теплоемкости, т. е. р у (где VQ-объем

О г О

тела при нулевой температуре, Y - постоянная Грюнайзена; х - коэффнциент изотермической сжимаемости), то скорость W молшо представить в виде

f X ДГ

Wt, 0,108 . X . И . А

(6)

Г

и, следовательно, коэффициент теплопроводности К выражается через скорость W

X 1Г, - .(7)

7 -л ДГ

Предмет изобретения

Способ определения коэффициента теплопроводности материалов путем измерения линейных размеров образца материала в процессе изменения температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности онредеЛенин в области низких температур, скачком повышают на величину АГ температуру на одной из границ теплоизолированного образца, поддерживают ее постоянной, непрерывно определяют скорость теплового расширения,.

образца W и нредельное удлинение , после выравнивания его температуры, затем находя г

момент времени 4; который 1 0,162 -- ,

Wf

И определяют коэффициент теплопроводности по формуле .

9 - Ко J

,.- . Д Г

т- X

где Vo - объем образца при нулевой температуре (практический неизменный в диапазоне низких температур); / -длина образца; Y -постоянная Грюнайзена; X - коэффициент изотермической сжимаемости.