2019 - 1 경북대학교 기계공학부 [기계공학실험 A+ ][열전도 실험]

소개

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목차

1. 실험 목적

2. 관련 이론 (기계공학실험교재 및 추가자료)

3. 실험 결과 및 고찰
1) 실험 1 – 1 선형 열전도 실험 (황동)
2) 실험 1 – 2 선형 열전도 실험 (철)
3) 실험 2 - 1 방사 열전도 실험 (황동)

본문내용

실험 목적
재료와 형태에 따라 열이 전도되는 현상이 어떻게 다른지 알 필요가 있다. 실험을 통해 열 에너지가 어떻게 이동하는지 알아보자.

관련 이론 (기계공학실험교재 및 추가자료)
<전도, 대류, 복사로 인한 열전달>
열(heat) 혹은 내부에너지(internal energy)는 물질(고체, 액체 혹은 기체) 내부의 분자들이 진동하거나 주변을 움직이는 형태의 운동 에너지(kinetic energy)이다.
뜨거운 물질이 차가운 물질과 만날 때, 운동 활동은 접촉점을 통해 전달된다. 뜨거운 물질의 분자들은 차가운 물질의 분자로 에너지를 전달한다. 이 때, 뜨거운 물질은 식혀지고 차가운 물질은 따듯해진다. 열적 평형을 이룰 때까지 뜨거운 물질에서 차가운 물질로 열이 전달된다.

한 물질에서 다른 물질로 열이 전달되는 방식은 전도(conduction), 대류
(convection), 복사(radiation)가 있다. 실제로 대부분 열전달은 세 방식이 동시에 일어난다.

※ 전도(conduction): 한 분자가 옆 분자로 열을 가한다.
※ 대류(condvection): 유체 유동(액체, 기체, 가스)에 의해 열이 전달 된다.
※ 복사(radiation): 전자기 복사를 통해 열이전달된다.

<중 략>

5. 이 실험을 통해 무엇을 알 수 있었는가?
이 실험을 통해서 열 전달이 이루어 지기 위해서는 어떤 변수들이 작용하고, 그 변수들의 증감에 따라 열 전도도가 어떻게 변하는 등의 간단한 생각을 해 볼 수 있었다. 예로 라면을 끓일 때, 나무젓가락으로 끓이면 손이 뜨겁지 않지만 쇠젓가락(철)로 끓이면 손으로 국물의 뜨거움이 전해져 오는 것을 느낄 수 있다. 그리고 그 라면을 유리그릇에 담으면 별로 안 뜨거워지지만, 스텐 그릇에 담으면 엄청나게 뜨거워지는 것을 알 수 있다. 이 모든 것은 재료의 차이였으며, 열 전도도가 낮아 공기나 다른 매개체로 열의 이동이 없고, 철 자체가 열을 많이 머금고 있기 때문이다. 이렇게 생활 속에서 나타났던 다양한 현상들을 식으로 풀어보고 공부해 볼 수 있었다.

참고자료

· 없음