[기계공학과]응용실험 보고서-열 전달 실험

저작시기 2014.10 |등록일 2015.01.21 한글파일한컴오피스 (hwp) | 14페이지 | 가격 2,000원
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목차

Ⅰ. 전도실험
1. 실험목적 및 이론
2. 실험 장치 및 방법
3. 실험결과 분석 및 고찰
4. 고찰

Ⅱ. 대류실험
1. 실험목적 및 이론
2. 실험 장치 및 방법
3. 실험결과 분석 및 고찰

Ⅲ. 복사실험
1. 실험목적 및 이론
2. 실험 장치 및 방법
3. 실험결과 분석 및 고찰

본문내용

Ⅰ. 전도실험
1. 실험목적 및 이론
(1) 실험 목적
고체를 통한 열전달은 물질의 특성에 따라 성능이 달라진다. 즉 같은 크기의 나무 막대와 금속막대를 뜨거운 물체에 갖다 대어도 손으로 느껴지는 뜨거운 정도는 다르다. 이는 열을 전달시키는 물체의 능력이 각기 다르기 때문이다. 이러한 능력을 나타낸 지표가 열전도계수이다. 벽돌이나 스티로폼 같이 열전도계수가 적은 물질은 단열재로 쓰이며 구리 또는 다이아몬드같이 열전도 계수가 큰 물질은 열확산체로 사용된다. 열전도계수는 물질의 구유한 특성 값으로서 열전달이 수반하는 기기의 설계 시 중요한 인자이다. 본 실험에서는 열이 1차원 정상상태 조건하에서 열 확산에 의하여 전도 열전달 되는 실험과정을 수행하여 전도 열전달 현상을 이해하고 이 현상을 해석하는 데 가장 중요한 변수인 열전도 계수를 이해한다.

(2) 이론
1차원 전도 열전달에서 열에너지의 전달 방향은 한 방향이며, 이때 온도 구배는 단지 하나의 좌표방향으로만 존재하며, 열전달은 그(1차원) 방향으로만 일어난다. 공간에서 각점에서 온도분포가 시간에 따라서 변화하지 아니하고 일정하다면, 그 시스템을 정상상태(steady-state)라 한다.
재료 내부에서 열 발생이 없고, 일정한 열전도율을 가지는 1차원 정상상태 전도에 대하여 온도는 열이 전달되는 방향으로 선형적으로 분포한다.
전도에 의하여 전달되는 열량(Q)은 그 물질의 면적(A)에 “비례”하여 늘어나고, 온도차이(ΔT)에 비례하며, 온도 차이에 해당하는 거리(Δx)에 따라 반비례한다.

<중 략>

4. 고찰
전도 실험은 열이 전달되는 방법 중 열확산에 의하여 전도 열전달 되는 실험 과정을 수행하여 고체의 열전도계수 K를 구해보는 실험이다. 이 실험에서 A의 값은 항상 일정하도록 되어있다. 하지만 Q의값은 약간씩 차이가 발생하였으나 거의 일정하다고 가정하면, 열전도계수 k는 의 함수가 된다. 즉, 온도차가 클수록, 거리가 가까울수록 열전도계수는 커지는 것이다.

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없음

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