实验四 热传导
一、实验原理
由于分子或原子不规则的热运动所构成的热传递过程称为热传导。在时间t的期间内穿过面积为A的表面的热量为：
Q?K?TA?t (1) ?x式中K表示热传导率，ΔT表示A法线上相近的两点间的温度差，两点间的距离为Δx，
?T?x称为温度梯度。
热传导等于在温度梯度为1时、在单位时间内通过单位横截面所传递的热量，单位为瓦特／（米·开尔文）[w·(m·k)-1]。
时间K?A??TP功率＝＝ (2)
热量?x对于一个热效应装置而言，帕尔帖器件有126对，而每一对有2个单元，
这样总的有252个。各个单元的有效长度除于面积的比率为1.32。所以总的
铜 P N P x1.32??0.0524。把这个数据用于实验二中开路模式去计算帕尔帖器件A252的热传导：
PH开路（x)A (3) K??T二、分析与思考
1. 帕尔帖器件的热传导与铜材料热传导比较结果如何？ 2. 利用（3）式计算Ｋ有无不当处？
实验五 负载最佳选择
一、实验器材
热效应实验装置，循环水泵、水浴桶、温度计、电压表 二、原理
半导体帕尔帖制冷等效电路图如下：
Vs R
在负载电阻R上输出功率为 P＝I2R
式中I是流过负载电阻的电流，R是负载电阻。
I?VS R?r2式中r是帕尔帖的内部电阻，通过选择合适的负载电阻，热泵有最大的输出功率。
?V?P??S?R
?R?r?dPVS2(r?R) ??0?R?r
dR(R?r)所以，当负载电阻等于帕尔帖器件内部电阻时，负载电阻上得到的功率是最大的。
三、实验内容
1. 连接好水循环的管子，并接通循环泵的电源，这时你能听到水泵的工作声音和水的流动声音。
2. 用短导线连接0.5Ω的负载电阻（见图），并在负载电阻两端并联一个电压表。
A 水 V 加热功率 V 0.5? 1.0? 2.0? 2.0? 3. 把“切换”开关切换到“热机”。
4. 温度选择放在“3”(设定温度约为50℃, 如有差异，可调节“温度微调”) ，开通装置电源，使系统通达到平衡，热端和冷端温度保持恒定。 5. 测量冷端温度，记录加热电压（VH），加热电流（IH）及负载电阻上的电压值（Vw）记录在
表中。
6. 保持热端温度恒定不变，改变负载电阻值。重复上述实验(注意在此过程中，热端温度有变化，可调节“温度微调”)。
PWVw7. 计算输入到热端的功率PH=IHVH，消耗在负载电阻的功率P，计算效率 e??WPHR四、思考分析
1. 选择何种阻值的负载电阻，输出的功率最大？
2. 通过实验的测量和计算，比较负载电阻和内阻，选择何种阻值的负载电阻，效率最佳？
表1： 热机数据和测量结果 R(Ω) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
TC TH VH IH VW PH PW e 2