[기계공학실험2]거리에 따른 복사열 전달량 측정

목차

Ⅰ. 실험목적
Ⅱ. 결과 개요

Ⅰ. 실험이론
1. 복사의 이론
2. 복사와 흑체
3. 실험식
Ⅱ. 실험장치
Ⅲ. 실험방법
Ⅳ. 실험결과
1. 거리-방사율 그래프
2. 거리-열유속 그래프
Ⅴ. 결과분석
Ⅵ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 실험목적

열전달의 종류에는 전도 , 대류, 복사가 있다.
열복사가 열전도와 열대류와 다른 특징은 열복사는 연속매체가 없어도 일어난 다는 것이다. 전도나 대류는 어떤 물질에서 온도 구배가 존재할 때 일어나는 것이고 복사는 고체나 유체등의 중간 매질을 거치지 않고 공간 내에서 빛이나 전자기파 등의 형태로 열이 전달되는 것이다. 이러한 복사는 태양에너지의 전달, 연소, 전열기와 난로 등에서 쉽게 찾아볼 수 있다.
이번 실험은 복사의 원리를 이해하고 거리를 달리하며 전달되는 복사 에너지의 양을 측정함으로써 열유속의 복사 특성을 결정하는 인자들을 이해하는데 그 목적이 있다.

2. 복사와 흑체
가. 복사
모든 물체는 그 물체의 온도 때문에 에너지를 계속적으로 방사한다. 그렇게 방사하는 에너지를 열 복사라고 부른다. 한 물체에 의해 방사되는 복사 에너지는 매스엘(James Maxwell)의 고전 전자파 이론에 따라 전자파의 형태로, 또는 플랑크(Max Plank)의 가설에 따라 불연속의 광자의 형태로 공간 내를 투과한다.
맥스웰의 이론이 헤르츠에 의하여 실험적으로 입증되었다. 공기를 통하여 음 파와는 같이 움직이는 전자기파는 한 위치에서 다른 위치로 전달된다. 그러나 음파와는 다르게 전자기파는 빛의 속도로 이동한다. 전자기파의 주기와 파장은 다음의 관계식과 같이 그들의 속도에 관련된다.
여기서 (c: 매체에서 광속도(㎧), λ=파장(m), ν=주기 (Hz 또는 사이클/초), 진공에서 )이다. 공기와 같은 기체 속에서 광속도는 실제적으로 진공에서와 같다. 그러나 투명한 액체나 고체 속에는 더 느리다.
예를 들면 물 속에서 광속도는 약 이다. 전자기파인 복사속도와 파장은 매체의 함수이지만, 주기는 복사원 만의 함수라는 것이 밝혀졌다.

참고 자료

열전달과 응용김우식외 공역
열전달최인규외 공저
Heat transfer이상우 옮김