자연대류실험 레포트

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목차

1. 목적
2. 관련이론
3. 실험장치 및 기구
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 고찰

본문내용

1. 목적
자연대류 환경에서의 고체의 온도변화 추이를 측정하면서 실험 데이터로부터 열전달계수를 구해보는 과정을 통하여 자연대류에서의 열전달 원리를 이해한다.

<중략>

4. 실험방법
1) 쇠구슬을 끓는 물과 냉방장치에 각각 넣어 실험에 사용되기 적절한 온도로 변화할 때까지 충분한 시간을 둔다.
2) 뜨거운 쇠구슬을 자석과 철사를 이용해 허공에 매단 후, 써머커플 온도계로 쇠구슬의 떨어지는 온도추이를 10초간격으로 20번 측정한다. 이것을 한 번 더 반복한다. (자연대류의 환경설정을 위해 플라스틱막을 씌워 놓는다.)
3) 차가운 쇠구슬을 자석과 철사를 이용해 허공에 매단 후, 써머커플 온도계로 쇠구슬의 올라가는 온도변화추이를 10초간격으로 20번 측정한다.
이것을 한 번 더 반복한다.
4) 실험데이터 값을 엑셀을 사용하여 최소자승법으로 그래프를 도출한다.

6. 고찰
이 실험의 기본조건은 오로지 자연대류를 통해서만 열전달을 한다는 가정에 기초한다. 플라스틱 막을 씌웠지만, 외부의 영향을 완전하게 배제한다고 확신할 수 없고, 쇠구슬에 연결된 자석으로의 열손실, 써머커플 온도계로 구체의 온도를 잴 때의 기구 한계로 정확한 측정값을 도출해내는데에 어려움이 있었다. 결국, 본 실험에서 얻은 실험데이터들이 고르지 못한 분포를 보였다. 따라서 실험을 진행하는 내내 동일한 실험환경을 유지시키는 것과 열손실을 최대한 방지하는 방안을 강구하는 것이 중요하다.
실험을 통해 구한 시간당 온도추이변화 값들이 자연대류 열전달 식으로 표현되었을 때, 이것이 Y=ax 라는 함수로 나타낼 수 있으며, 이것은 최소자승법을 통해 기울기를 구하면 h(열전달계수)를 알아낼 수 있다는 것

참고 자료

없음