[기계공학실험]열전도 실험

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목차

1-1. 실험목적
1-2. 실험장치 설명
1-3. 실험방법

2. 열전도도 식 유도

3. 그래프를 통해 Ta,Tb 구하기

4. λ값 구하기

5. 고찰

본문내용

Cu와 SUS 304의 접촉표면에서의 열저항을 무시한다면, Fourier 법칙에 의해 1차원 정상상태에서 Heat flux가 일정하다는 것을 이용하면 다음과 같이 쓸 수 있다.
SUS 304의 열전도도 값은 Fourier 법칙을 이용, 1차원 정상상태에서 Heat flux(q/A)가 일정하다는 것을 이용하여 다음 식을 이용하여 열전도도 값을 구할 수 있다.


<첨자 R은 Cu, x는 SUS 304 λ는 열전도도, Δt는 온도변화 L은 재료의 길이. >
SUS 304의 열전도도 값은 --(1)
위의 (1)식은 SUS304의 순수한 저항에 의한 열전도도가 아니라 구리의 접촉저항이
관여 되어있으므로 순수한 SUS304의 열전도도를 구하기 위해 접촉저항에 의한 오차를 보정한다. (접촉저항 원하는 시료의 a, b의 총저항)



원하는 시료의 두께를라 하고이면, 저항은 길이에 비례하므로

이다. 따라서 이다.

정상상태일 때,이므로

이다. 따라서 는 두께가 인 원하는 시료의 저항값을 나타낸다.
이다.
< 은 접촉면의 두께를 무시할 때, 총저항에 대한 열전도도값>

을 식(1)에 대입하면
이 되고 λ에 대해 풀면,

은 식(1)를 이용하여 구하면 다음과 같다.
,
5. 고찰

이번학기에 열전달 수업은 듣고 있지 않지만, 열역학 이상의 어려운 학문이라고 생각해 왔기에 이번 실험이 열전도 실험이라고 해서 매우 어렵게 생각 했지만, 기본적인 실험 방법이나 결과도출은 그리 어렵지 않은 간단한 수학만으로 할 수 있는 실험이였다.
정상상태에서의 고체 간의 열전도도를 구하는 실험이었다. 전체적으로 그래프를 보았을 때 선형의 직선이 나온 것으로 보아 실험이 잘 이루어졌다고 할 수 있다.
부분적으로 온도가 오차가 생기는데 이것은 시편의 두께를 통한 열 손실이라고 볼 수 있다.

참고 자료

없음