[화공실험] 고체의 열전도도

목차

1. 초록
2. 서론
3. 이론
4. 실험
5. 실험결과
6. 고찰 및 결론
7. 참고문헌

본문내용

1. 초록

미지의 고체에 대한 열전도도 측정에 있어서 알고 있는 고체막대 사이에 두께를 다르게 하여 놓고 주위로 열이 빠져나가지 못하게 단열 시킨 후 한쪽 끝에 열원을 공급하고 다른 쪽에서는 일정속도의 물을 흐르게 하여 온도차가 있게 하여 1차원적 열 흐름 상태로 만들고 어느 정도 시간이 지난 정상상태에서 일정간격의 온도를 측정하여 이로써 Fourier's Law를 적용하여 열전도도를 구한다. 실험에서 구한 시료에 대한 열전도도는 온도의 증가에 대해 점차 증가하다가 어느 온도 이상에서는 다시 약간 감소함을 알 수 있다.

2. 서론

물질의 전이 없이 연속적 열적 진동의 결과로써 나타나는 것이 바로 열전달이다. 이러한 열전달 현상을 실험을 통해 측정할 수 있는데, 특히 고체에 대한 열전도도 측정에 있어 기존 기기에서 정상 상태의 조건, 기기 조작법, 측정 온도로부터 열전도도를 구하는 Fourier's law의 계산법을 사용할 수 있다. 이 실험을 통해 Fourier's law에 의한 열전도도로써 이해하고, 열전도도 측정 장치를 이용하여 sus304의 열전도도를 측정한다. 그리고 실험에서 사용된 미지의 고체(sus304)의 특성을 알 수 있다.

3. 이론

(1) Fourier's law
전도에 의한 열전달에 있어서 등온의 표면을 통한 전열속도는 그 표면에서의 온도구배에 비례한다.

k=Thermal Conductivity()
=Heat Rate(W)
T=온도(℃)
L=열이 통과하는 길이(m)

Q : 표면에 직각으로의 열흐름 속도
x : 표면에 직각으로 측정된 거리
k : 열전도도
A : 표면적
T : 온도

Fourier 법칙에서 1차원 흐름에는 흐름의 방향이 직선이며 일정온도 분포의 조건하에서 전도를 정상상태 전도(steady state conduction)라 한다.

참고 자료

화학공학 실험서
Warren L. McCabe,Julian C. Smith and Peter Harriott, “Unit Operation of Chemical
Engineering”, 6th ed., McGraw-Hill, Korea, 2001
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=starletzzang&logNo=120169128681