[전체1등 & A+] 인천대 기계공학실험 열전도 실험 레포트

소개

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목차

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

본문내용

전도
전도는 입자 간 상호작용에 의해 에너지가 많은 입자에서 에너지가 적은 입자로 전달되는 에너지의 형태이다. 전도가 일어날 때 중요한 점은 물질이 직접 움직이지 않고 물체에서 이웃한 분자들의 연속적인 충돌에 의해 열이 전달되는 것이다. 예를 들어 병원에 가서 진료를 받을 때 청진기가 몸에 닿으면 차갑게 느껴지는 것, 뜨거운 국에 국자 또는 숟가락을 넣어두면 점점 뜨거워지는 것 등이 해당된다.

대류
대류는 전도와는 달리 유체 내 분자들의 확산에 의해 열이 전달되는 현상이다. 유체 내에서 물질이 전달되는 대표적인 방법이다. 대류를 통한 열전달의 예시로서는 에어컨이 있다. 여름철에 에어컨을 작동시키면 에어컨에서 나온 차가운 공기는 주위 공기보다 온도가 낮기 때문에 주변의 뜨거운 공기에 비해 상대적으로 밀도가 크기 때문에 무거워져 아래로 내려오고, 아래에 있던 따뜻한 공기는 위로 올라가면서 방 안 전체의 공기가 시원해진다.

복사
열전달의 마지막 방법은 복사이다. 복사 열전달은 다른 열전달과는 달리 열을 전달하는 매개체(물질)이 없어도 열전달이 가능하다. 태양에서 뿜어져 나와 지구로 향하는 빛은 지구를 일정온도로 유지시키고 생명이 살아갈수 있도록 한다. 이때 이 태양빛은 매개체 없이 태양과 지구사이의 먼 거리를 날아와서 지구에 도착하는데 이 방식이 복사열전달 방식이다. 이 밖에도 불을 쬐고 있을 때 얼굴을 가져다 대면 얼굴이 뜨거워지는 것도 복사열전달의 원리라고 할 수 있다.

푸리에 법칙
푸리에 법칙은 물체의 온도변화가 존재할 때, 정상상태에서 물체 내부에 흐르는 열 유속이 온도변화에 비례하는 것을 나타낸다. 여기서 비례상수 k를 ‘열전도도’ 라고 한다. 열전도도는 물질의 종류에 따라 다르며, 식에 음의 기호가 붙는 것은 열이 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향하는 것을 의미한다.

참고자료

· Yunus A. Cengel and Afshin J. Ghajar, “Heat and mass transfer (Fundamentals and applications”), 4th ed., McGraw-Hill Korea, 2011 10.14
· Wiley.Incropera`s Principles of Heat and Mass Transfer, pp2~45, pp101~180, (열전달, 열전도계수, 열전도율, 열저항, 전도, 대류, 복사) 10.26
· Arapaci.Heat transfer, pp89~180, (정상상태, 열저항, 전도) 10.26