[물리 실험 보고서] 열전도도

소개글

[물리 실험 보고서] 열전도도

목차

1. 이론

2. 실험
(1) 실험 결과
(2) 분석 및 토의

3. 토론

본문내용

1. 이론
팬을 뜨거운 전열기 위에 놓을 때, 손을 차가운 물 속에 넣을 때 그리고 얼음 육면체가 따뜻한 공기와 접촉할 때 전도가 일어난다. 따뜻한 물질에 있는 원자들이나 분자들은 직접 약간의 에너지를 찬 물질에 있는 입자들에 전달한다. 이러한 예에서, 전도는 원자들이나 분자들이 다른 것들과 충돌하는, 두 물질 사이의 경계에서 일어난다. 전도는 또한 고체의 한 부분에서 다른 부분으로 열이 전달 될 때에도 일어난다.(이 현상은 또한 유체에서도 일어나지만 대류만큼 중요하지는 않다.) 단지 팬의 바닥이 뜨거운 버너와 접촉하고 있지만, 열은 금속을 통해 흘러서 곧 팬 전체의 온도를 올린다. 바닥에 있는 원자들과 분자들이 가열될 때, 그것들이 계속 부딪치면서 약간의 증가된 속력을 주위에 있는 원자들이나 분자들에 준다.
열이 물질 안에서 흐르는 정도는 크게 변한다. 열이 천천히 움직이는 물질을 열부도체라고 부른다. 양모, 스티로폼, 유리섬유의 다발 등은 원자나 분자들이 다른 것들과 접촉해 있지 않기 때문에 모두 좋은 부도체이다. 다이아몬드와 철과 구리 같은 금속은 열이 잘 흐르는 열적 도체이다. 콘크리트, 돌, 나무, 유리는 열부도체와 열전도체의 중간이다. 진공은 원자나 분자가 없기 때문에 전도가 전혀 일어나지 않는다.
금속은 좋은 전기적 도체라는 이유에서 좋은 열적 도체이다. 금속의 원자에 있는 몇몇 전자들은 한 원자에서 다른 원자로 자유롭게 움직인다. 전류를 구성하는 것은 이들 “전도 전자”의 운동이다. 이들 전자들은 금속 물체의 따뜻한 부분에서 찬 부분으로 또한 내부 에너지를 운반할 수 있다.
물질 내부에서 열의 전도는 한 장소에서 다른 장소로 흐르는 물질이 없다는 것을 제외하면 유체의 흐름과 유사하다. 물체의 뜨거운 부분에서 찬 부분으로 열이 흐르는 비율은 여려 요인에 비례한다. 즉, 두 장소 사이의 온도차, 두 장소 사이의 거리, 열이 흐르는 단면적, 그리고 물질이 얼마나 좋은 열전도체인가 이다.
열전도는 우리의 일상 생활에서 중요하다. 찬 날씨에, 우리는 우리의 따뜻한 몸에서 찬 공기로 열의 전도를 느리게 하는 옷을 입는다.

참고 자료

일반물리학 실험 / 최석호 및 7인 공저 / 형설출판사
일반물리학 / 이영재 외 9인 / 형설출판사