열전도 실험, Fourier 법칙

소개

열전도 실험 레포트 입니다 A+맞았습니다.
실험 이론과 본론쓰는데 정성을 다했습니다.

목차

Ⅰ. 서론
1.1실험 관련 이론
1.1.1 Fourier 법칙과 열전도도
1.1.2 단면적이 일정한 평판에서의 열전도
1.2 측정 원리
1.2.1 열전도도 측정 원리

Ⅱ. 본론
2.1 실험 준비
2.1.1 기구 제원
2.1.2 실험 방법
2.2 실험 탐구
2.2.1 실험 추측
2.2.2 실험 데이터
2.2.3 결과값 계산

Ⅲ. 결론

참고문헌

본문내용

1. 서론
1.1 실험 관련 이론
1.1.1 Fourier 법칙과 열전도도
열전도의 기본 법칙은 실험적 관찰에 근거하여 Biot로부터 유래되었으나, 일반적으로는 그것을 열의 이론적 해석한 프랑스 수리물리학자 Fourier에 의해서 성립되었다. 이 법칙에 의하면 한 방향으로의 전도에 의한 열전달속도는 열 흐름에 수직한 면적과 그 방향의 온도 구배의 곱에 비례한다.
물체의 단면을 자르고 미소고리 dl[m] 사이의 온도차가 dt[℃]라고 할 때 미소시간 dθ[h]에 미소열량 dQ[㎉]가 흐를 경우를 생각해보면 는 단위길이당의 온도차로 온도구배, 는 단위 시간에 전달되는 열량으로 이를 열전달속도, 또는 열이 흐르는 방향과 직각인 물체의 단면적 A [㎡]를 열전달면적이라고 하면, 열 흐름은 ………식① 로 주어진다. 이 식을 Fourier의 법칙이라 하며, 열전도의 기본 법칙이다.
여기서 비례상수 k는 물질의 열전도도라고 하며, 물질의 열전달의 좋고 나쁨을 나타내며 단위는 또는 이다. k 값은 실험적으로 구해지나 그 크기는 물질에 따라 다르며, 같은 물질이라고 온도에 따라 변한다.

<중 략>

위의 실험 결과표 <표-5>, <차트-1>에 나타난 바와 같이 전체적으로 온도는 감소하는 것을 알 수 있다. 처음 시작온도인 는 100℃이고 Outlet 온도인 은 41℃로 총 10구간을 지나면서 온도는 59℃ 감소하였다. 이것은 지면 방향(=아래방향)으로 갈수록 냉각수의 상대적으로 낮은 온도에 의해 열을 빼앗겨 나타나는 것이라고 할 수 있겠다. 실험 이론에서 언급했던 것처럼 열의 확산 및 전도는 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하기 때문에 당연한 결과라고 생각한다. 각 구간별로 자세하게 측정온도와 온도변화를 살펴보면, 1-4구간과 7-10구간은 온도변화가 거의 일정하다. 앞의 언급한 구간은 평균적으로 1.5℃의 온도 변화를 보였으나 4-5구간과 6-7구간은 각각 13℃와 12℃의 온도변화를 나타내었다.

참고자료

· 김내현 외8명 공역, 『HOLMAN 열전달』, 텍스트북스(10th Edition), p2~74
· Google, "단순바 열전도", file:///C:/Users/4/Downloads/%EB%AC%BC%EB%A6%AC%EC%9D%91%EC%9A%A9%95.pdf, (2016.05.28)