[화학공학실험]Heat Transfer

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. 열 흐름(열전달속도)을 온도의 구배, 전달면적의 함수로 나타내는 기본적인 Fourier's law을 이해하는데 목적이 있다. 즉, 1차원적인 선형 및 반경방향 전도에 있어서 여러 가지 전도체(Brass stainless steel), 절연체(코르크, 종이)에 대한 면적의 효과, 열전도도, 복합재료에 대한 총괄전열계수 절연체 등의 영행을 고찰하는데 목적이 있다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 실험 요약
본 실험은 열 흐름(열전달속도)을 온도의 구배, 전달면적의 함수로 나타내는 기본적인 Fourier's law을 이해하는데 목적이 있다. 즉, 1차원적인 선형 및 반경방향 전도에 있어서 여러 가지 전도체(Brass stainless steel), 절연체(코르크, 종이)에 대한 면적의 효과, 열전도도, 복합재료에 대한 총괄전열계수 절연체 등의 영행을 고찰하는데 목적이 있다.
열은 전도, 대류 및 복사의 세 가지 방법으로 전달된다. 모든 형식의 열전달은 온도차가 있어야만 가능하며, 열은 높은 온도의 매체로부터 낮은 온도의 매체로 전달된다. 본 실험의 방법은 먼저 heat power control이 잘 작동되는지 확인을 해보고 25㎜ brass bar와 13㎜ brass bar의 직경과 두께를 측정하였다. 먼저 25㎜ brass bar를 실험 장치에 연결하고 온도센서를 순서대로 T1에서 T9까지 연결하였다. 20W로 유지하고 온도를 측정하기 전에 정상상태에 도달하기 위해 3분정도 기다렸다가 온도가 일정해 졌을 때의 T1 ～ T9의 온도센서의 온도를 측정하였다. 얼음으로 실험 장치를 충분히 냉각한 후 13㎜ brass bar를 실험 장치에 장착하고 같은 방법으로 실험을 하였다.
25㎜ brass bar의 열전도계수는 5.30 W/K․m의 값이 나왔고 13㎜ brass bar의 열전도계수는 20.43 W/K․m의 값이 나왔다. 하지만 brass의 열전도계수는 120 W/K․m 이고 대부분의 고체들의 열전도 계수는 100 W/K․m 이상인데 실험으로 의해 얻어진 결과와는 너무 큰 차이를 보였다.

참고 자료

화학공학열역학 7th, McGraw-Hill, J.M.Smith, H.C.Van Ness, M.M.Abbott, p.14
열전달, 교보문고, Christopher Long, p.3∼12
흐름과 열 및 물질이동, 인터비젼, 고재철 외 3명 공저, p.201∼202
열역학 4th, McGraw-Hill Korea, Yunus A. Cengel , Michael A. Boles, p.152
수학없는 물리 9th, 흥릉과학출판사, Paul G. Hewitt, p.256p ∼ 257
화학공학실험1, 전북대학교, 화학공학부, p.53