比热容的研究方法

用混合法测定固体的比热容的误差分析 作者：唐春仙 学号：200802050232 班级：08物理2班 引言：〔1〕根据热平衡原理,用混合法测定固体的比热容是测量热容常用方法,以往的实验方法虽有一定的优越性,但也有不完善之处,例如:加热装置与测混合体温度装置分离,当把高温物体取出后投入到量热筒的过程中,必然会向周围空间散失热量,这部分的偏差只能靠缩短操作时间来弥补;插入量热筒中的水银温度计在指示温度的同时也要吸收热量;同时还要考虑到量热筒和搅拌装置吸收的热量;另外当物体投入到量热筒时少量水的飞溅引起总质量的减少;加上实验时的环境和温度、实验中的操作和读取数据等原因,都会带来一定的误差.摘要：此实验时在理想条件下进行的实验，在实际的过程中是不可能达到的，因为是不可能达到系统与外界没有热量交换的。因此，我们只能对实验进行进一步的改善，而不能达到没有热量散失的理想状态，本文就主要是对实验中出现的误差进行了分析，并归纳出了误差的一些来源。并对此实验进行一定的改进 Abstract: When this experiment carries on the experiment under the ideal condition, is not impossible to achieve in the actual process, because is not impossible to achieve the system and the outside do not have the interchange of heat.Therefore, we only can to test carry on the further improvement, but cannot achieve did not have the thermal disappearing perfect condition, this article mainly is to the error which tested appears has carried on the analysis, and inced erroneous some origins.Regarding this and tests makes certain improvement关键词：混合法 比热容 误差分析 Key word: Mixing method Compared to heat capacity Error analysis 三．实验原理 温度不同的物体混合后，热量将由高温物体传给低温物体，如果在混合过程中和外界没有热交换，最后将达到均匀稳定的平衡的温度，在这过程中高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量，此称为热平衡原理。本实验即根据热平衡原理用混合法测定固体的比热。将质量为m、温度为t2的金属块投入量热器的水中，设量热器（包括搅拌器和温度计插入水中部分）的热容量为c，其中水的质量为m0，比热为c0，待测物体投入水中之前的水温为t1，在待测物投入水中以后，其混合温度为t，则在不计量热器与外界的热交换的情况下，将有： （1）即 其中(1)中的C是量热器的热容，可根据其质量和比热容算出，设量热筒和搅拌器由相同的物质组成，其质量：量热器的q可以根据其质量和比热容算出。设量热器筒和搅拌器由相同的物质（铝）制成，其质量为m1，比热容为c1，温度计插入水中部分的体积为V，则 （2） 为温度计插入水中部分的热容，但V的单位为cm3。也 所以：C=m c +c =166.1 +1.9 =1.52 ( )以上讨论是在假定量热器与外界没有热交换时的结论，实际上只要有温度差异就必然会有热交换存在，因此，必须考虑如何防止或进行修正热散失的影响，热散失的途径主要有以下几点。1.在将物体投放到量热器中的时候，量热器中的热量有散失，因此，我们应尽量缩短投放时间。2.防止量热器的外部有水附着在上面，因为水的蒸发会损失一定的热量，实验时要用干毛巾将量热器内筒的外壁擦干。3.在投入待测物之后，再混合过程中量热器与外部有热交换，在本实验中由于测量的是导热良好的金属块，从投入物体到系统达到一个稳定的混合温度所需时间是很短的。所以可以采用热量出入相互抵消的方法消除系统的影响，即控制量热器的初温，使初温在室温以下，混合以后的末温在室温以上。因此采用作图的方法进行对热量的修正。五．数据 表＜一＞时间T（min） 0 1 2 3 4 5温度t（ ）20.02 20.05 20.15 20.31 20.45 20.51 表＜二＞时间（min） 5 t c温度（ ）24.70 27.11 28.13 28.60 3 表＜三＞时间（min） 6 7 8 9 10 11 12温度（ ）28.55 28.45 28.14 28.07 27.97 27.89 27.55 表〈四〉金属的质量（g） 352.4 金属块的温度（ ）58.3量热器热容（ ）1.52 水的质量（g） 89.5水的比热容（ ）4.187 放入物之前水温（ ）20.70混合温度（ ）28.70 热筒搅拌器质量 166.1热筒搅拌器比热 9.04 温度计的体积(mL) 1.10根据以上数据可以计算出金属的比热； =（89.5 +1.52 ）（28.70-20.70） 352.4 （58.30-28.70）=4.27 （ ）标准不确定度的计算；U（m）= =0.058（g） U（ )= =0. 058（g）U(m )= =0.058（g） U(t )= =0.577（ ）U(t )= =0.058（ ） U( )= =0.058（ ）所以金属的弥补确定度为：U=2.684（ ）所以金属的比热容就为：C=4.27 +2.684（ ）由实验结果可知实验中存在着很大的误差。但这些误差且是不可避免的，我们只能减小误差和减少一些误差的来源。并且在量热学实验中，由于无法避免系统与外界的热交换，实验结果总是存在系统误差，有时甚至很大，以至无法得到正确结果。所以，校正系统误差是量热学实验中很突出的问题。为此可采取如下措施：（1） 要尽量减少与外界的热量交换，使系统近似孤立体系。此外，量热器不要放在电炉旁和太阳光下，实验也不要在空气流通太快的地方进行。（2） 采取补偿措施，就是在被测物体放入量热器之前，先使量热器与水的初始温度低于室温，但避免在量热器外生成凝结水滴。先估算，使初始温度与室温的温差与混合后末温高出室温的温度大体相等。这样混和前量热器从外界吸热与混合后向外界放热大体相等，极大地降低了系统误差。（3） 缩短操作时间，将被测物体从沸水中取出，然后倒入量热器筒中并盖好的整个过程，动作要快而不乱，减少热量的损失。（4） 严防有水附着在量热筒外面，以免水蒸发时带走过多的热量。水不能太少以致不能浸没金属。（5） 不要让手或身体接近量热筒，以免影响系统的温度。（6） 量热筒中温度计的位置要适中，不要让他靠近低温物体，因为未混合好的局部温度可能回很低，不能代表整个系统的温度。在采取以上措施后，散热的影响仍难以完全避免。被测物体放入量热器后，水温达到最高温度前，整个系统还会向外散热。所以理论上的末温是无法得到的。这就需要通过实验的方法进行修正：在被测物体放入量热器前4~5min就开始测读量热器中水的温度，每隔1min读一次。当被测物体放入后，温度迅速上升，此时应每隔0.5min测读一次。直到升温停止后，温度由最高温度均匀下降时，恢复每分钟记一次温度，直到第12min截止。由实验数据作出温度和时间的关系T-t曲线（图5.3.3-1）。 为了推出式（2）中的初温T1和末温T2，在图5.3.3-1中，对应于室温T室曲线上之G点作一垂直于横轴的直线。然后将曲线上升部分AB及下降部分CD延长，与此垂线分别相交于E点和F点，这两个交点的温度坐标可看成是理想情况下的T1和T2，即相当于热交换无限快时水的初温与末温。在图中，吸热用面积BGE表示，散热用面积CGF表示，当两面积相等时，说明实验过程中，对环境的吸热与放热相消。否则，实验将受环境影响。实验中，力求两面积相等附记：温度计插入水中部分的热容可如下求出。已知水银的密度为 ，比热容为 ，其1 的热容为 。而制造温度计的耶那玻璃的密度为 ，比热容为 ，其1 的热容为 ，它和水银的很相近，因为温度计插入水中部分的体积不大，其热容在测量中占次要地位，因此可认为它们1 的热容是相同的。高温度计插入水中部分的体积为V( )，则该部分的热容可取为1.9V(J.℃-1)。V可用盛水的小量筒去测量。参考文献：

1、D2、B3、C4、B5、D6、C7、C8、A9、D10、比热容，温度，不同11、1℃，c，J/（kg·℃）12、相同，不同，特性13、零点九二乘十的三次方焦耳每千克摄氏度，0.39×10^3J/（kg·℃）14、4200000，热传递15、相同，铝，铜16、Q吸＝cm△t＝4200×20×（55－25）＝5040000J17、c＝Q/m△t得：△t＝Q/cm＝1.008×10^9/4200×3000＝80℃t＝100－80＝20℃18、在阳光照射相同的情况下，质量相同的水和沙子相比较，△t＝Q/cm，沙子的比热容小，所以，升高的温度更高。不明。

对于这种进一步结论，一定要在结论中含有运算关系才可以，你可看清题目和表格的表头，这是隐藏条件

转换法 物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法. 而探究比热容可以通过计算或不断试验推断出公式的.而不断试验一般是用控制变量法.

实验，是自然科学研究的重要方法，也是自然学科教学的重要手段。物理学是一门实验科学，物理实验方法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法，新课标也要求学生掌握一些探究问题的物理方法。作者就中学物理中基本的实验方法予以归纳，以供大家参考。一、比较法将待测物理量与选做标准单位的物理量进行比较的方法叫比较法。如测量物体长度，用天平称量质量，用电桥测电阻等。有时光有标准量具还不够，还需要配置比较系统，使被测量量与标准量实现比较。如：测量金属在某温度下的比热容。因为金属的比热容随温度的升高而变大，可以找一个在该温度下比热容的金属材料，用比较法测，把两者做成形状相同的样品，加热到一定温度让其自然冷却，作降温曲线（T-t曲线）由牛顿冷却定律即可得解。比较法是物理实验中最普通、最基本的实验方法，也是实验设计中设计对照实验的基础。二、替代法用已知的标准量去代替未知的待测量，以保持状态和效果相同，从而推出待测量的方法叫替代法。如用合力替代各个分力，用总电阻替代各部分电阻，浮力替代液体对物体的各个压力等。三、累积法又称叠加法。将微小量累积后测量求平均的方法，能减小相对误差。实验中也经常涉及这一方法。如在《用单摆测定重力加速度》实验中，需要测定单摆周期，用秒表测一次全振动的时间误差很大，于是采用测定30-50次全振动的时间T，从而求出单摆的周期T=t/n(n为全振动次数）。四、控制法在中学许多物理实验中，往往存在着多种变化的因素，为了研究它们之间的关系可以先控制一些量不变，依次研究某一个因素的影响。如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响，在研究电流I与电阻R的关系时，需要保持电压U不变；在研究电流I与电压U的关系时，需要保持电阻R不变。五、留迹法有些物理现象瞬间即逝，如运动物体所处的位置、轨迹或图像等，用留迹法记录下来，以便从容地测量、比较和研究。如在《测定匀变速直线运动的加速度》、《验证牛顿第不运动定律》、《验证机械能守恒定律》等实验中，就是通过纸带上打出的点记录下小车（或重物）在不同时刻的位置（位移）及所对应的时刻，从而可从容计算小车在各个位置或时刻的速度并求出速度；对于简谐运动，则是通过摆动的漏斗漏出的细沙落在匀速拉动的硬纸板上而记录下各个时刻摆的位置，从而很方便地研究简谐运动的图像；利用闪光照相记录自由落体运动的轨迹等实验都采用了留迹法。六、放大法在现象、变化、待测物理量十分微小的情况下，往往采用放大法。根据实验的性质和放大对象的不同，放大所使用的物理方法也各异。例如：在《测定金属电阻率》实验中所使用的螺旋测微器：主尺上前进（或后退）0.5毫米，对应副尺上有5n个等分，实际上是对长度的机械放大；许多电表如电流表、电压表是利用一根较长的指针把通电后线圈的偏转角显示出来。七、补偿法补偿法是找一种效应与之相抵消，从而对被测物理量进行测量的方法。由于被测量的作用在测量中被抵消，故表示标准量与被测量作用之差的仪表示数为0，所以又称零示法。八、转换法某些物理量不容易直接测量，或某些现象直接显示有困难，可以采取把所要观测的变量转换成其它变量（力、热、声、光、电等物理量的相互转换）进行间接观察和测量，这就是转换法。如卡文迪许《利用扭秤装置测定万有引力恒量实验》：其基本的思维方法便是等效转换。卡文迪许扭秤发生扭转后，引力对T形架的扭转力矩与石英丝由于弹性形变产主的扭转力矩这就是等效转换，间接地达到了无法达到的目的。又如转换法还应用于石英丝扭转角度的测量、根据电流的热效应来认识电流大小、根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等上。转换法是一种较高层次的思维方法，是对事物本质深刻认识的基础上才产生的一种飞跃。九、理想化法影响物理现象的因素往往复杂多变，实验中常可采用忽略某些次要因素或假设一些理想条件的办法，以突出现象的本质因素，便于深入研究，从而取得实际情况下合理的近似结果。如在《用单摆测定重力加速度》的实验中（假设悬线不可伸长）悬点的摩擦和小球在摆动过程的空气阻力不计，在电学实验中把电压表变成内阻是无穷大的理想电压表，电流表变成内阻等于0的理想电流表等实验都采用了理想化法。十、模型法有时受客观条件限制，不能对某些物理现象进行直接实验和测量，于是就人为地创造一定的模型，在模型的条件下进行实验。但要求模型和原型必须具有一定的相似性。如在《电场中等势线的描绘》实验中，因为对静电场直接测量很“困难”，故采用易测量的电流场来模拟。又如在确定磁场中磁感线的分布，因为磁感线实际不存在。我们就用铁屑的分布来模拟磁感线的存在。如用太阳系模型代表原子结构，用简单的线条代表杠杆等。以上仅是中学物理实验中常用的方法，有时在一个实验中同时会用到多种方法。同时，具体用运中还会遇到实验设计的方法、实验结果的处理方法等，在此不再赘述。参考资料：中学物理实验基本方法浅谈

（1）我们在实验探究有多个变化因素的问题时，我们采用的方法是：只让其中一个因素发生变化，保持其它因素不变。这种方法叫_______________。 （2）如：在研究物质比热容的实验中，如图所示，我们得到了两个实验结论：①_____________的同种物质，吸收相同的热量，它们升高的温度_______。②_____________的不同物质，吸收相同的热量，它们升高的温度_______。（3）这种研究方法在物理学习中经常用到，例如________________________。 （1）控制变量法 （2）质量不同，不同，质量相同，不同 （3）研究动能的大小与质量和速度的关系

根据比热容的公式：Q＝cmt，要研究两种物质的c有何区别时，必须保证m和t相同，这时Q的不同完全是由c不同引起的。这种方法在科学研究中叫做控制变量如果什么都不知道的话，完全可以尝试保持体积不变进行实验，只不过此时会得出，对不同物质，Q＝c'Vt。此处的c'=c*密度。

地下水地源热泵适宜区可开采资源量的计算方法有水热均衡法和地下水量折算法，本项目选择地下水量折算法；地埋管地源热泵经济区可开采资源量采用换热量现场测试法计算。对评价方法及相关参数分别介绍如下。图5-2　可开采资源量评价框架图1.体积法评价方法利用体积法进行评价计算时，应先确定潜水水位，再确定主要地层厚度、物性参数。（1）在包气带中，其浅层地温能静态储量按下式计算：北京浅层地温能资源式中：QR——浅层地温能储存总量，kJ;QS——岩土体中的热储存量，kJ;QW——岩土体所含水中的热储存量，kJ;QA——岩土中所含空气中的热储存量，kJ。其中：北京浅层地温能资源式中：ρS——岩土体密度，kg/m3;Cs——岩土体比热容，kJ/（kg·℃）；φ——岩土体的孔隙率；M——计算面积，m2;d1——包气带厚度，m；ΔT——利用温差，℃。北京浅层地温能资源式中：ρW——水的密度，取1000kg/m3;CW——水的比热容，取4.18kJ/（kg·℃）；ω——岩土体的含水率；北京浅层地温能资源ρA——空气的密度，取1.29kg/m3;CA——空气的比热容，1.008kJ/（kg·℃）。（2）在含水层和相对隔水层中，其地热能储存量按下式计算：北京浅层地温能资源式中：QR——浅层地温能储存总量，kJ;QS——岩土体中的热储存量，kJ;QW——岩土体所含水中的热储存量，kJ;北京浅层地温能资源d2为潜水位至计算下限的岩土体厚度。通过以上介绍，体积法计算简便、物理意义明确，而且使用范围广泛，不仅适用于松散岩层分布区的浅层地温能静态储量评价，而且同样适用于基岩地区的浅层地温能静态储量评价；不仅适用于地下水地源热泵适宜区静态储量的计算，而且适用于地埋管地源热泵经济区静态储量的计算。由于本次研究工作在国内尚属首次，故选用体积法。在本次工作的基础上，对于浅层地温能资源条件相近区域可以采用类比法进行评价，拓展评价区域范围。体积法相关参数：根据公式（5-1）～（5-6），可以确定主要参数分为评价范围参数和岩土体物性参数两个方面，分别为：评价区域面积（M,m2）、计算厚度（d2、d2,m）、岩土体孔隙率（φ，%）、岩土体天然含水率（ω，%）、岩土体天然密度（ρs,kg/m3）、岩土体比热容［Cs,kJ/（kg·℃）]、利用温差（ΔT，℃）。2.地下水热泵适宜区可开采资源量计算方法（1）水热均衡法：主要通过研究区的水、热均衡计算，了解地下水的水、热储存量和水、热补排情况。水均衡北京浅层地温能资源式中：qin——补给量，m3/d;qout——排泄量，m3/d；Δqw——存量的变化量，m3/d。在包气带中，岩土体水分的补给项有：降水入渗量、灌溉入渗量等；排泄项有：植物蒸腾量、土面蒸发量、下渗补给地下水的量等。地下水补给项有：降水入渗量、灌溉入渗量、渠系入渗量、河流入渗量、侧向补给量、越流补给量等；排泄项有：潜水蒸发量、人工开采量、侧向排泄量、泉排泄量、河流排泄量、越流排泄量等。热均衡北京浅层地温能资源式中：Qin——热收入量，kW;Qout——热支出量，kW；ΔQ——热储存量的变化量，kW。在包气带，热的收入项有：太阳照射热量、大地热流量、地表水向岩土体散发的热量、侧向传导流入的热量等；支出项有：向大气散发的热量、向地表水散发的热量、侧向传导流出的热量等。在地下水中，热的收入项有：太阳照射热量、大地热流量、侧向传导流入的热量等；支出项有：向大气散发的热量、水排泄带走的热量、侧向传导流出的热量等。恒温带以下，热收入项没有太阳照射热量。（2）地下水量折算法：地下水量折算法适用于地下水地源热泵适宜区浅层地温能可开采资源量的计算，其表达式如下：北京浅层地温能资源式中：Qq——评价区浅层地温能可开采量，kW;Qh——单井浅层地温能可开采量，kW;n——可钻抽水井数；T——土地利用系数。其中：北京浅层地温能资源式中：Qh——单井浅层地温能可开采量，kW;qw——单井出水量，m3/d；△T——地下水利用温差，℃；Cw——水的比热容，kJ/（kg·℃）。土地利用系数，居民点、公共用地和其他用地的比例。根据《北京市土地利用现状遥感解译图》中草地、园地、居民及工矿用地和未利用土地面积等占土地面积的27.81%，在以上区域内，开展地下水地源热泵工程时，还要考虑建筑布局、建筑负荷需求、建筑占地面积、资源承载力、地下水连通性等因素的影响，取土地利用系数为22%（27.81%×0.8）。地下水量折算法相关参数：根据式（5-9）～（5-10），在地下水地源热泵适宜区，利用地下水量折算法评价可开采资源量的相关参数主要有：单井出水量（qw,m3/d）、可钻抽水井数（n）、温差（ΔT，℃）、土地利用系数（T）。（3）地下水地源热泵适宜区可开采资源量评价方法小结：水热均衡法需要有长期动态监测数据的支撑，适用于评价浅层地温能资源可利用量的保证程度；地下水量折算法可操作性强，较好地反映了地下水地源热泵利用浅层地温能资源的特点，因此本次研究采用该方法。3.地埋管热泵适宜区可开采资源量评价方法（1）换热量现场测试法：换热量现场测试法适用于地埋管热泵经济区浅层地温能可开采资源量的计算，其表达式如下：北京浅层地温能资源式中：Dq——评价区浅层地温能可开采资源量，kW;D——单孔换热量，kW;n——可钻换热孔数；T——土地利用系数。北京浅层地温能资源式中：kz——综合传热系数，W/（m·℃）；ΔT——温差，℃，即为U形管内循环液平均温度与岩土体原始温度之差；L——双U形地埋管换热孔长度，m。土地利用系数，居民点、公共用地和其他用地的比例与地下水量折算法相同为27.81%，开展地埋管地源热泵工程时，还要考虑建筑布局、建筑负荷需求、建筑占地面积、资源承载力等因素，取土地利用系数为8.3%（27.81%×0.3）。（2）换热量现场测试法相关参数：根据式（5-11）～（5-12），在地埋管地源热泵适宜区，利用换热量现场测试法评价可开采资源量的相关参数主要有：综合传热系数［kz,W/（m·℃）]、可钻换热孔数（n）、温差（ΔT）、土地利用系数（T）。4.浅层地温能资源评价相关参数的分类由前面评价方法的分析可知，在评价计算浅层地温能资源静态储量和可开采量时需要确定的参数见表5-1。表5-1　资源量评价相关参数分类表5.浅层地温能资源评价相关参数的意义（1）区域地质、水文地质条件：浅层地温能资源蕴藏在地下岩土体内，其储藏、运移以及开采利用都受到区域地质、水文地质条件的严格制约，不同区域的资源利用方式和规模存在较大差异，因此，全面了解北京平原区的地质、水文地质条件十分重要。（2）第四系岩性厚度：北京平原是由多条河流冲洪积作用形成的，在冲洪积扇的顶部至下部，第四系厚度逐渐增大，含水层由单一、厚度较大逐渐过渡为多层、单层厚度较薄，颗粒由粗变细，岩性由砂卵砾石、粘性土互层逐渐过渡为多层的粘砂、粉细砂。（3）浅层地温能资源条件分区：根据浅层地温能资源开发利用形式的不同，考虑到项目的初投资、运行状况以及地质环境影响等因素，结合北京市不同地区地质、水文地质条件的特点，划分出地下水地源热泵系统的适宜区、较适宜区、一般适宜区和严禁应用区，以及地埋管地源热泵系统的经济区、较经济区和欠经济区。（4）地下水水位（m）：地下水水位是评价浅层地温能资源的一个重要参数。在评价浅层地温能资源静态储量时，将地下水面以上划分为包气带，将地下水面以下划分为饱水带，再分别计算静态储量；在评价地下水地源热泵适宜区可开采资源量时，地下水水位一方面影响单井出水量，一方面也会影响单井回灌量。（5）变温层厚度（m）：地壳按热力状态从上而下分为变温带、常温带、增温带。变温带的地温受气温的控制呈周期性的昼夜变化和年变化，随着深度的增加，变化幅度很快变小。气温的影响趋于零的深度叫常温带，常温带以上地层厚度即为变温层厚度。（6）岩土体天然密度（g/cm3）：单位体积岩土体的质量称为岩土体的密度。（7）岩土体天然含水率（%）：岩土体中水的质量与岩土体颗粒质量之比，称为岩土体的天然含水率。（8）岩土体孔隙率（%）：岩土体中孔隙所占体积与总体积之比称为岩土体的孔隙率。（9）岩土体热导率［W/（m·℃）]：在岩土体内部垂直于导热方向取两个相距1m，面积为1m2的平行平面，若两个平面的温度相差1℃，则在1秒内从一个平面传导至另一个平面的热量就规定为该岩土体的热导率。（10）岩土体的比热容［kJ/（kg·℃）]：单位质量的岩土体温度升高1℃吸收的热量（或降低1℃释放的热量）叫做该岩土体的比热容。（11）单井出水量（qw,m3/d）：抽水井的出水量（5m降深）。（12）单位涌水量［m3/（h·m）]：单位涌水量是井抽水水位降深换算为1m时的单井出水量。（13）渗透系数（m/d）：是综合反映土体渗透能力的一个指标，水力梯度等于1时的渗透流速。（14）抽水井影响半径（m）：机井在抽水时，水位下降，井周围附近含水层的水向井内流动，形成一个以抽水井为中心的水位下降漏斗，这个水位下降漏斗的半径叫影响半径。（15）土地利用系数（T）[kz,W/（m·℃）]：居民点、公共用地和其他用地的比例。（16）综合传热系数［kz,W/（m·℃）]：进行换热量现场测试，计量地埋管换热器的进出水温度、流量，在热交换达到稳定的条件下，计算得到钻孔每延长米在温度变化1℃（循环液平均温度与岩土体原始温度比）时的换热量即为综合传热系数。（17）平均导热系数［kp,W/（m·℃）]：该参数是利用Fluent软件模拟换热孔的温度场影响半径时需要设置的一个重要参数，也是表现当地岩土体平均换热能力的一个重要指标。其定义为在当地水文地质环境下，当传热达到稳定时，假设岩土体是匀质的，在岩土体内部垂直于导热方向取两个相距1m，面积为1m2的平行平面，若两个平面的温度相差1℃，则在1秒内从一个平面传导至另一个平面的热量就是该岩土体的平均导热系数。官方服务官方网站

一、比较法将待测物理量与选做标准单位的物理量进行比较的方法叫比较法。如测量物体长度，用天平称量质量，用电桥测电阻等。有时光有标准量具还不够，还需要配置比较系统，使被测量量与标准量实现比较。如：测量金属在某温度下的比热容。因为金属的比热容随温度的升高而变大，可以找一个在该温度下比热容的金属材料，用比较法测，把两者做成形状相同的样品，加热到一定温度让其自然冷却，作降温曲线（T-t曲线）由牛顿冷却定律即可得解。比较法是物理实验中最普通、最基本的实验方法，也是实验设计中设计对照实验的基础。二、替代法用已知的标准量去代替未知的待测量，以保持状态和效果相同，从而推出待测量的方法叫替代法。如用合力替代各个分力，用总电阻替代各部分电阻，浮力替代液体对物体的各个压力等。三、累积法又称叠加法。将微小量累积后测量求平均的方法，能减小相对误差。实验中也经常涉及这一方法。如在《用单摆测定重力加速度》实验中，需要测定单摆周期，用秒表测一次全振动的时间误差很大，于是采用测定30-50次全振动的时间T，从而求出单摆的周期T=t/n(n为全振动次数）。四、控制法在中学许多物理实验中，往往存在着多种变化的因素，为了研究它们之间的关系可以先控制一些量不变，依次研究某一个因素的影响。如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响，在研究电流I与电阻R的关系时，需要保持电压U不变；在研究电流I与电压U的关系时，需要保持电阻R不变。五、留迹法有些物理现象瞬间即逝，如运动物体所处的位置、轨迹或图像等，用留迹法记录下来，以便从容地测量、比较和研究。如在《测定匀变速直线运动的加速度》、《验证牛顿第不运动定律》、《验证机械能守恒定律》等实验中，就是通过纸带上打出的点记录下小车（或重物）在不同时刻的位置（位移）及所对应的时刻，从而可从容计算小车在各个位置或时刻的速度并求出速度；对于简谐运动，则是通过摆动的漏斗漏出的细沙落在匀速拉动的硬纸板上而记录下各个时刻摆的位置，从而很方便地研究简谐运动的图像；利用闪光照相记录自由落体运动的轨迹等实验都采用了留迹法。六、放大法在现象、变化、待测物理量十分微小的情况下，往往采用放大法。根据实验的性质和放大对象的不同，放大所使用的物理方法也各异。例如：在《测定金属电阻率》实验中所使用的螺旋测微器：主尺上前进（或后退）0.5毫米，对应副尺上有5n个等分，实际上是对长度的机械放大；许多电表如电流表、电压表是利用一根较长的指针把通电后线圈的偏转角显示出来。七、补偿法补偿法是找一种效应与之相抵消，从而对被测物理量进行测量的方法。由于被测量的作用在测量中被抵消，故表示标准量与被测量作用之差的仪表示数为0，所以又称零示法。八、转换法某些物理量不容易直接测量，或某些现象直接显示有困难，可以采取把所要观测的变量转换成其它变量（力、热、声、光、电等物理量的相互转换）进行间接观察和测量，这就是转换法。如卡文迪许《利用扭秤装置测定万有引力恒量实验》：其基本的思维方法便是等效转换。卡文迪许扭秤发生扭转后，引力对T形架的扭转力矩与石英丝由于弹性形变产主的扭转力矩这就是等效转换，间接地达到了无法达到的目的。又如转换法还应用于石英丝扭转角度的测量、根据电流的热效应来认识电流大小、根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等上。转换法是一种较高层次的思维方法，是对事物本质深刻认识的基础上才产生的一种飞跃。九、理想化法影响物理现象的因素往往复杂多变，实验中常可采用忽略某些次要因素或假设一些理想条件的办法，以突出现象的本质因素，便于深入研究，从而取得实际情况下合理的近似结果。如在《用单摆测定重力加速度》的实验中（假设悬线不可伸长）悬点的摩擦和小球在摆动过程的空气阻力不计，在电学实验中把电压表变成内阻是无穷大的理想电压表，电流表变成内阻等于0的理想电流表等实验都采用了理想化法。十、模型法有时受客观条件限制，不能对某些物理现象进行直接实验和测量，于是就人为地创造一定的模型，在模型的条件下进行实验。但要求模型和原型必须具有一定的相似性。如在《电场中等势线的描绘》实验中，因为对静电场直接测量很“困难”，故采用易测量的电流场来模拟。又如在确定磁场中磁感线