고체의 열전도

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목차

1.실험 목적
2.실험 이론
3.실험 결과 및 고찰

본문내용

고체의 열전도
1.실험 목적
단순바에서의 선형적인 열전도를 측정하여 Fourier`s law가 성립함을 증명해 보고 복합바(composite bar)에서의 열전도를 통해 벽면의 전열계수를 구해 본다. 즉, 단면적이 일정한 연속체에서 열량을 증가 하였을때 그에 따른 온도구배가 비례하는지를 보고 전열계수 k를 구해보는 실험이다. 복합바에서의 열전도는 두께가 서로 다른 시료를 연결하는 경우 전도되는 열의 양은 같으나 낮은 전도도를 갖는 얇은 층과 두꺼운 층의 온도차로 인한 급격한 온도 구배를 보기 위한 실험이다.
2.실험 이론
단순바 (simple bar)에서의 열전도
일정한 두께(△X)의 벽면을 통하여 열이 전달되고 있을 때, 열전달 프로세서는 적당한 비율 방정식으로 정량화 하는 것이 가능하며 이 방정식을 단위 시간당 전달된 에너지의 양을 계산하는데 사용할 수 있다.
전도 열전달은 다음과 같이 비례한다.
또한 재료의 벽면이 균일한 재질이라면, 전열계수(k)를 사용하여 열전도는
로 쓸 수 있다. 이 식(1)을 Fourier`s law of Heat conduction라 한다.
여기서 음의 부호는 열이 고온에서 저온으로 전달된다는 사실을 뜻한다. (즉, 열이 전달되는 방향보다는 단위면적당 전달되는 열량 자체를 표현하기 위한 것이다.)
즉 푸리에법칙이란, 단면적이 일정한 연속체에서 전달되는 열량은 온도구배 에 비례한다는 것을 말하며 또 그 전달되는 열량의 정도는 물질에 따라 다르기 때문에 각 물질의 고유상수인 k를 붙인 것이다.(즉, k가 그 물질의 열전도도를 나타내는 상수라 할 수 있다)
복합바 (Composite bar)에서의 열전도
한개의 벽면에 대한 열저항
Heater나 Cooler의 재질과 다른 sample을 사용했을 때, Heater, sample, 및 cooler의
복합 bar에서의 전열량은 벽면이 연속적이기 때문에 Fourier`s law의 연속식이 성립
한다.
즉,
3.실험 결과 및 고찰
1. 단순바 ( simple b

참고 자료

없음