최신 [기계공학실험] 열전도실험보고서

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목차

1. 실험 이론
2. 실험 방법
3. 실험결과
4. 실험결과 분석 및 고찰

본문내용

1. 실험 이론
실험목적: 고정된 금속 시편(고체)내부에서 열(에너지)이 전달이 되는 현상을 즉 ‘열전도’를 구해보는 실험이다. 시편의 한쪽 끝에 열에너지를 주어 온도차에 의하여 일어나는 에너지의 이동을 열전도 실험장치를 사용하여 관측한다. 열 유동방향으로 온도구배와 열전달량을 측정하여 금속의 열전도율 및 열전도 계수를 산출해난다. 여러 시편을 이용하여 1차원 정상상태에서 단면적이 열전도에 끼치는 영향을 알아본다.
용어 설명:
열전달: 열에너지의 이동현상을 의미한다.
고정된 고체에서 물질의 이동없이 열이 전달되는 ‘열전도’ 한쪽 표면에 열이 가해져서 그 에너지가 물체 전체로 이동하는 ‘대류’ 표면과 표면사이 입자나 파동 형태로 공간이나 매질을 통해 에너지가 전달되는 ‘복사’ 3가지로 구분할 수 있다.
열전대: 넓은 범위의 온도를 측정하기위해 두 종류의 금속으로 만든 장치이다. -200~1700℃까지 의 넓은 범위를 0,1~1%의 오차로 측정이 가능하다.
제베크 효과 : 두 종류의 금속을 접합하고 양 접점에 온도를 달리해주면 온도차에 비례하여 열전기력이 생긴다는 것을 의미한다. 한쪽 접촉점을 기준으로 삼고 측정하고자 하는 부위에 다른 접촉점을 위치하면 기전력의 크기로 온도차를 알 수 있으므로 기준점의 온도와 비교하여 온도를 측정하게된다.
열전도율 : 열전도율은 열전도를 나타내는 고유한 성질이다. 높은 열전도율을 가지는 물질은 열을 흡수하는데 쓰이고, 낮은 열전도율을 가지는 물질은 절연에 쓰인다. 물질의 열전도율은 온도에 의존하며, 같은 물질이라도 온도에 따라 열전도율이다르다. q = kA∆T/L

1차원 정상상태 열전도 저항
열저항 : 열전도를 방해하는 성질을 가리키는 용어이다. 물체의 경계면이나 접촉면에 관계되는 경우가 많은데, 접촉면 사이에 빈공간이 적을수록 열저항이 작아져 쉽게 열을 전달할 수 있다. 1차원 정상상태에서의 열저항은 다음과 같다. 1차원 정상상태에서 열전달은 전기의 흐름과 유사하게 볼 수있다.

참고 자료

http://www.doopedia.co.kr 두산백과 ‘열전달’ 2019.10.07.
http://www.doopedia.co.kr 두산백과 ‘제베크 효과’ 2019.10.07.
http://www.doopedia.co.kr 두산백과 ‘열저항’ 2019.10.07.
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B5%AC%EB%A6%AC 위키피디아 ‘구리’ 2019. 10.07
성주창, ‘SUS304’, 노드미디어, 2000 2019. 10.19
http://new.kcsnet.or.kr 대한화학회 ‘알루미늄’ 2019.10.19