고체의 열전도도 측정 실험

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험
4. 결론
5. NOMENCLATURE
6. REFERENCE

본문내용

1. 실험목적
① 전도 대류 복사의 열전달 메커니즘을 이해한다.
② Fourier법칙을 이해하고 응용할 줄 안다.
③ 단면적이 일정한 고체 벽, 원관 벽, 여러 층으로 된 고체 벽 및 중공구 벽을 통하는 열전도에 의한 열손실을 계산할 줄 안다.
④ 화학장치 등의 보온 보냉 재료에 대한 선택의 기초자료로서 열전도도를 이해하고 그 측정방법을 습득한다.

2. 이론
(1) 열
우리는 뜨거운 물체가 찬 물체와 접하게 되면 뜨거운 물체는 차가워지고, 찬 물체는 더워진다는 사실을 경험을 통하여 알고 있다. 이 때 뜨거운 물체에서 찬 물체로 무엇인가 전달되는 것이 있다고 생각할 수 있는데, 이것을 우리는 열 이라고 부른다.
즉 열이란 에너지의 한 종류로, 물체의 온도를 변화시키거나 상태를 변화시키는 원인이 된다.

(2) 열전달
열은 전도, 대류 및 복사의 세 가지 방법으로 전달된다.
① 전도
전도는 입자간 상호 작용의 결과로서 보다 활동적인 물질의 입자로부터 인근의 활동이 적은 입자로의 에너지 전달이다. 전도는 고체, 액체, 또는 기체 내에서 일어날 수 있다. 기체와 액체에서는 분자들의 무작위 운동 동안에 분자들의 충돌에 의해 일어나고, 고체에서는 격자 내의 분자 진동과 자유 전자에 의한 에너지 수송에 의해 전도가 일어난다.
② 대류
대류는 고체 표면 주의에서 운동 중인 액체 또는 기체와 고체 표면사이의 에너지 전달 형식이며, 전도와 유체 운동이 조합된 결과이다. 유체 운동이 빠를수록 대류 열전달은 크다. 유체 운동이 없는 경우에, 고체 표면과 주위의 유체사이의 열전달은 순수한 전도이다. 유체 운동은 고체 표면과 유체 사이의 열전달을 증진시키지만, 열전달론 계산도 복잡하게 만든다.
강제대류 : 송풍기, 펌프 또는 바람과 같은 외부 수단에 의해 유체가 관 내나 표면 위에서 강제로 유동하는 경우
자연대류(자유대류) : 유체 내의 온도변동으로 인한 밀도 차이에 의해 생간 부력에 의하여 유체 운동이 일어난 경우다.
③ 복사
복사는 원자나 분자의 전자 배열의 변화로 인하여 전자기파나 광양자의 형태로 물질에 의해 방사된 에너지이다.

참고 자료

Christopher Long 열전달 교보문고 3p~12p
HEAT AND MASS TRANSFER Yunus A. Cengel , Afshin J. Ghajar McGrawHill p2~46
단위조작 Warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott McgrawHill p248~258
네이버 지식백과 - 황동,SUS,알루미늄,구리
화학공학실험1 강의노트 - 실험5. 고체의 열전도도 측정