복사 열전달 계수 측정

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 관련 방정식
4. 실험 장치 및 방법
5. 실험 결과
6. 실험결과 분석 및 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
열전달의 종류에는 전도, 대류, 복사가 있다. 전도나 대류는 어떤 물질에서 온도 구배가 존재할 때 일어나는 것이고 복사는 고체나 유체 등의 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 열 유속의 복사 특성을 결정하는 인자들을 이해하는데 그 목적이 있다.

<중 략>

이번 실험은 거리에 따른 방사율을 측정하는 실험이다. 방사율(emissivity) 이란 실제 표면에서 방사된 총복사를 동일한 온도에서 흑체에 의하여 방사된 총복사로 나눈 값으로 정의한다. 방사율을 측정하면서 여러 가지의 원리 및 기기 명칭을 이해해야 한다. 기본적으로 우리가 다루고 있는 복사에 대해 알 필요가 있는데 복사(radiation)란 멀리 떨어진 물체 간에 온도차이가 있을 때 열을 전달하는 방법으로 중간에 아무런 매개체가 없이 열전달이 가능하게 하는 열전달 방법이다.

<중 략>

6. 실험결과 분석 및 고찰
이번 실험에서는 열전달 계수 측정 장치를 이용하여 거리에 따른 형상계수 및 방사율을 측정해 보았다. 첫 번째로 결과 값에 대한 분석을 해보자.
의 값은 일정하게 고정시킨 후 거리 L을 변화시켜 보면서 의 값의 변화를 관찰 하였다. 거리가 멀어질수록 온도()값은 아주 작은 차이로 줄어드는 것을 볼 수 있었다. 거리가 멀어지기 때문에 값이 작아지는 것은 합당한 듯하다. 하지만 그 변화 값은 미소한 듯 했다. 방사율 경우에는 온도의 변화보다는 큰 구배를 가지고 있었지만 여전히 크게 변하지는 않았다. 하지만 여기서 절대적인 기준 값이 없어서 0.17에서 0.18로 방사율이 변하는 것이 큰 변화인지 작은 변화인지는 확실하게 알수는 없었다. 형상계수도 마찬가지로 온도 구배보다는 큰 변화를 보였지만 여전히 큰 변화라고는 할 수 없었다. 그래프에서 거리가 증가할 때 방사율은 대체적으로 증가하는 것을 볼 수 있었다.

참고 자료

열전달 배신철 외 5명, 사이텍미디어, 20, 533, 546, 561, 547, 106page
fundamentals of thermodynamics, Gordon J. Van Wylen, wiley, 102
http://en.wikipedia.org/wiki/Emissivity
http://en.wikipedia.org/wiki/Shape_factor