Thermal Conductivity Measuring Apparatus 예비보고서5

목차

1. 실험 주제
2. 실험 목적
3. 실험이론
4. 실험 준비물 및 장비
5. 실험방법
6. 예상 실험데이터분석
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 주제
Thermal Conductivity Measuring Apparatus

2. 실험 목적
①일반적인 로(爐)건설의 기초적인 계산방법을 익힌다.
②로 벽에서의 열손실을 계산한다.
③보온, 보냉재의 선정에 있어서의 기준을 이해한다.
④화학 장치 내외의 재료선택의 중요성을 알아본다.
⑤종류와 그 특성 값을 알고 있는 금속과 미지의 금속을 이용하여 열전도도 값을 측정한다.

3. 실험이론
Ⅰ. 용어
①열전도 (Heat Conduction)
물질이 혼합이동을 동반하지 않고, 구성분자의 열진동이 순차적으로 전달되어 이루어지는 전열 현상이다. 즉, 열에너지가 물질의 이동을 수반하지 않고 고온부에서 저온부로 연속적으로 전달되는 현상이다.
주로 고체 내부에서 일어나며, 물질의 종류에 따라 전도되는 속도가 크게 다르므로 이를 열전도도로 표시하여 나타낸다.
②대류 (Convection)
유체의 흐름이 있을 때만 대류가 발생 한다.
㉠강제 대류 : 유체의 흐름이 외부로부터의 강제적인 메커니즘에 의할 때. 예) fan, pump 등
㉡자연 대류 : 온도차에 의한 밀도의 변화가 흐름을 일으킬 때
③접촉 저항
두 도체나 반도체의 접촉면에 생기는 전기 저항 값으로 도체의 접촉 부분에 다른 부분보다 큰 저항이존재하고, 그 때문에 열이 생긴다. 접촉 저항에는 집중 저항과 경계 저항의 2가지 원인이 있다. 전자는전류의 통로가 겉보기의 접촉 면적보다 작아지기 때문에 생기고, 후자는 접촉면에 형성되는 절연 박막때문에 생긴다. 접촉 저항을 작게 하려면 저항률이 작고 무른 금속을 택하며, 접촉면을 깨끗이 유지하고주위 환경에도 유의해야 한다.
Ⅱ. 열전도도(Thermal Conductivity)
물리학에서 어떤 물질의 열전달을 나타내는 물질에 관한 상수이다. 열전도도는 고체, 액체, 기체의 순으로 적어진다. 금속은 좋은 전도체 이어서 열전도도는 100W/m2K 이상이고, 일반적인 고체는 1~10W/m2K 정도이다. 액체로는 물이 특히 커서 0.6~0.7, 그 외에는 0.2W/m2K이하이다. 기체의 열전도도는 더욱 적어서0.01~0.05W/m2K 이다. 따라서 단열재는 열전도도가 적은 고체재료에 많은 공극을 갖도록 하여 거기에 기체를 포함시킨 것이 많다.

참고자료

· 이동현상실험 교재, P81~89 참조
· James O. Wilkes, 화학공학유체역학, 도서출판 한산(2008)
· Warren L.Mccabe, Unit Operations of Chemical Engineering, 7th Edition’, McGraw-Hill(2005)
· 네이버 지식백과, “열전도도 [ thermal conductivity, heat conductivity ]”
· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=980277&cid=556&categoryId=556 , (2014.05.28)
· 32112105 김소현 보고서, Thermal Conductivity Measuring Apparatus 사진 참조