열전도도 및 열전달계수 측정 [예비]

소개

열전도도 및 열전달계수 측정 예비 보고서 입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 제목 : 열전도도 및 열전달계수 측정

2. 실험 목적

고체의 열전도도를 측정하여 열전도의 개념을 이해하고 유체의 열전달 매커니즘인
대류와 열전달 계수의 측정을 통해 열의 흐름에 대한 개념을 이해한다.

3. 실험 이론

▶ 열전달 mechanism(전도, 대류, 복사)

온도가 다른 계를 접촉시키면 고온, 즉 내부에너지가 높은 쪽의 분자 운동은 저온, 즉 내부에너지가 낮은 쪽의 분자로 이동하여 양자의 운동은 평균화 된다. 이와 같이 하여 내부 전체의 내부에너지는 높아지게 된다, 이 에너지의 전달의 과정을 열전달이라 한다. 열의 흐름의 기구는 관습적으로 열전도, 열대류, 열복사의 세 가지 과정으로 분류된다.

☞ 전도는 물체 내부를 열이 분자의 거시적 운동없이 전달되는 경우의 기구이다. 따라서 인접하는 분자는 서로 물리적으로 접촉하면서 분자진동 에너지나 전자에너지를 전달한다. 그리고 온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 전달되는 것은 본질적인 일이며 분자간의 충돌은 탄성적으로 일어나고, 또 전자의 경우에는 고온측에서 저온측으로 전자의 확산에 의해서 일어난다, 이 열전도의 전열량은 그 물체의 성질과 내부에너지의 온도구배에 의존한다는 사실이 실험을 통해 밝혀졌는데 이 관계를 Fourier의 법칙이라고 한다.

☞ 열대류는 액체나 기체가 거시적인 운동을 동반하면서 열을 전달하는 경우이며, 이 과정의 기구는 분자 간의 내부에너지의 전달과 기체의 운동과의 두 가지 기구에 의한 결과하고 생각되는데, 기체나 액체는 열매체로서 공업방면에서 널리 사용되고 있으므로 열대류의 전열과정은 실용적 입장에서 특히 중요하다. 그러나 대류에는 반드시 열전도가 부수적으로 일어나는데 그것은 서로 이웃하는 물질부분 간에 온도차가 있으면 반드시 열전도과정이 일어나기 때문이다. 따라서 열대류의 과정은 그 자신을 단독으로 취급하는 것보다 열대류와 열전도가 조합된 전열의 과정으로 취급하는 것이 실제로 편리하다. 대류의 열전달 속도는 q=hA(T1-T2) 여기에서 h[W/m2k]는 열전달 계수로서 열전달면의 형상, 유체의 성질, 흐름

참고자료

· ☞ 열전달(임장순 지음), 청문각, 2001, p. 15~18
· ☞ 단위조작(이화영 외 2인 공역). McGrawHill-KOREA, 2005, p. 275~276
· ☞ 열전달(윤정인 외 3인 공역), 시그마프레스, 1997, p. 3~6
· ☞ http://www.chemeng.co.kr/site/bbs/board.php?bo_table=xqna&wr_id=8853&page=11