인천대 기계공학실험 열전도 실험 보고서

목차

1. 실험 이론 및 목적
2. 실험 방법
3. 실험 결과
4. 고찰
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
1) 열전달의 기본 법칙에 대하여 알 수 있다.
2) 열전대를 이용하여 온도 차이를 측정해보고 원리에 대하여 알 수 있다.
3) 열전달율, 열저항, 열전도율의 관계를 이해할 수 있다.
4) 1차원 정상상태 열전도 현상을 이용하여, 열전도율을 계산할 수 있다.
5) 열전도율에 따른 온도구배를 확인할 수 있다.

2. 이론적 배경
1) 열전달(Heat transfer)
열전달은 두 물체 사이에서 열에너지가 이동하는 것을 말한다. 열은 항상 온도가 높은 곳에서 온도가 낮은 곳으로 이동한다. 온도가 높은 곳에서 빠져나온 에너지가 온도가 낮은 곳으로 전달되는데, 이 과정에서 에너지는 보존된다. 두 물체의 온도가 같아지면 더 이상열이 이동하지 않는다. 이 상태를 평형이라고 부른다. 열전달의 방법으로는 전도, 대류, 복사가 있다.

2) 전도(Conduction)
물체를 이루고 있는 원자나 전자들이 충돌에 의해 에너지가 확산되는 과정이다. 전도는 온도가 다른 두 물체가 접촉해 있을 때 높은 온도의 물체에서 낮은 온도의 물체로 일어나기도 하고, 한 물체 내에서도 온도 차이가 생기면 일어나기도 한다.

3) 대류(Convection)
높은 에너지를 가진 물질 자체가 이동하면서 에너지를 전달하는 과정이다. 대류는 기체나 액체 같은 유체에서 일어난다. 높은 온도의 유체는 분자의 운동이 활발하고 밀도가 낮다.
낮은 밀도의 기체나 액체가 상승하면서 위쪽으로 에너지가 전달된다.

4) 복사(Radiation)
열에너지를 가진 물체가 전자기파를 방출하면서 공간적으로 떨어진 곳에 에너지를 전달하는 과정이다. 일반적으로 높은 온도를 가진 물체는 짧은 파장의 전자기파를 방출하고, 낮은 온도를 가진 물체는 긴 파장의 전자기파를 방출한다.

5) Fourier 법칙
열전달률은 면적이 넓을수록, 온도차가 클수록, 두께가 얇을수록 높다.

참고자료

· http://www.seehint.com/word.asp?no=12067, (열전도율), 2022.10.31