화학공학실험 전도(radial)예비레포트

소개글

화학공학실험 전도 (radial) 예비레포트입니다.

목차

실험제목
실험목적
기기 및 초자
이론적 배경
실험방법
실험결과

본문내용

실험제목
전 도 (radial) 예비레포트
실험목적
에너지 정상 상태 전도에 대한 방사온도분포를 측정하여 열에 따른 온도 분포에 대한 결과를 구한다.
Fourier`s Law 을 이해하고 사용하여 열전도도를 구하고 전도에 의한 열전달 현상을 이해한다.
기기 및 초자
HT10XC Heat Transfer Service Unit, HT12C Radial Heat Conduction 장치, 컴퓨터, 냉각수(물)
이론적 배경
열은 에너지이면서 또 다른 형태인 일로 변환될 수 있다. 습관적으로 현열(sensible heat)과 잠열(latent heat)이라고 하는 것이 통용되고 있으나, 물리적으로는 물체 내부에 열을 축적한다고 하는 것이 옳지 않으며, 그 이유는 열(heat)의 의미는 제한적으로 이동하고 있는 에너지로 정의되어 있기 때문이다. 열은 한 물체로부터 다른 물체로 온도 차이에 따른 결과로 흘러 들어간다. 만약에 온도가 서로 다른 두 물체를 합쳐두면, 열은 보다 고온 물체로부터 저온 물체로 이동한다. 이 결과, 용해 또는 응고와 같은 물질의 상변화가 없는 경우에는, 저온 물체의 온도는 증가하고 고온 물체의 온도는 감소하게 된다.
열 흐름(heat flow)은 물질 내에서 온도구배(temperature gradient)가 존재하면 언제나 발생되며, 열 흐름을 계산하기 위해서는 필연적으로 온도분포를 알아야 한다. 온도분포와 함께 열 흐름은 열교환기, 원자로, 냉난방장치, 태양에너지장치 등과 같은 많은 과학적, 공학적 응용분야에서 대단히 중요한 관심사항이 되고 있다. 열 흐름을 공부하는 데에는 다음과 같이 서로 다른 세 가지 열 흐름 메커니즘을 고려하는 것이 보통이다. 즉 전도(conduction), 대류(convection), 복사(radiation)가 그것이다. 열은 고체 또는 정지된 유체의 내부에서는 전도에 의해 전달될 수 있다. 전도에는 전도현상이 내재하기 위한 매질(medium)이 필요하다. 그러나 복사는 진공내부에서도 발생할 수 있으며, 어떠한 전달물질도 필요로 하지 않는다. 한편 열은 운동하고 있는 유체 내에서는 대류에 의해 전달된다. 이러한 관점에서 전도와 복사만이 오직 열 흐름의 두 가지 기본 양식으로 볼 수도 있다. 즉 대류는 운동이 수반된 유체에서의 전도현상으로 간주된다.
1. 열전도(Heat conduction)
* 전 도
전도는 전자의 이동에 의하여 온도가 높은 영역으로부터 낮은 영역으로 에너지가 이송되는 열흐름 메커니즘이다. 따라서 전기적으로 양도체인 금속은 또한 열적으로 양도체가 된다.
전도법칙은 Biot에 의한 실험적 관찰내용에 기초를 두고 있으며, Fourier의 이름을 따서 이름을 명명되었다. Fourier법칙은 어느 한 방향(즉, x방향)으로 전도에 의하여 일어나는 열유동률은 다음의 항들에 비례한다고 기술하고 있다.

참고 자료

-교재편찬회, “단위조작실험”, 초판, 학연사, 서울, 19
-Armfield공식홈페이지
(http://www.armfield.co.uk/scripts/fcp.pl?words=conduction&d=/ht12_12c_datasheet.html}
-Fundamental of momentum, Heat, and Mass Transfer(3rd Edition) – Frank p. Incropera
-UNIT OPERATIONS OF CHEMIACL ENGINEERING - McCabe Smith Harriott 7th edition Chapter10