열전도도 측정 예비보고서

소개글

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론

본문내용

2) 열전도도(heat conductivity)
비례상수 k를 열전도도라 하고 해당물질의 한 물성이다. 이 섞은 뉴턴 점도()와 같이 소위 한 물질의 전달 특성 중의 하나이다. 단위는 또는 이다.
Fourier법칙은 k가 온도 구배에 무관하나 온도 자체에는 필연적으로 무관한 것은 아님을 나타낸다. 실험에 의해 광범위한 온도구배에서 k의 독립성이 확증됨
다공성 고체(porous solid)는 선형온도 법칙에 따르지 않고 입자간 복사가 전체 열흐름량에 중요한 몫을 차지하게 된다. K는 온도의 함수이나 강함수는 아니다. 좁은 범위의 온도에서 k는 일정하다고 생각할 수 있다. 큰 온도 구간에서 k는
(a,b는 실험 상수)
금속의 열전도도는 온도 감소에 따라 일반적으로 거의 일정하거나 약간 감소한다. 액체의 k는 고체보다 낮고 0.17의 전형적인 값을 갖고 온도 10 상승에 따라 3~4% 감소한다. 기체의 경우는 열전도도 값이 작아서 0.007정도이며, 분자량의 증가에 따라 또는 온도 증가에 따라 감소하는데, 이는 분자속도와 에너지 분포에 변화가 있기 때문이다.
3) 대류(convection)
뜨거운 물을 빨리 식히기 위해서는 정지된 공기 속에 놓아두는 것 보다는 바람을 불어 주는 것이 보다 효과적이다. 이 경우 물의 표면에서 열을 전달받은 공기가 다른 곳으로 이동함으로써 열을 전달한다. 이러한 열전달 현상을 대류 열전달(convection heat transfer) 라고 한다.
가열된 평판을 바람이 불지 않는 방안에 놓아두었다고 생각하면, 평판 근처 공기의 온도차로 인하여 밀도차가 유발되고, 이 밀도 차에 의한 자연적인 공기의 순환이 있게 되는데 이것을 자연대류(natural convection)라고 한다. 반면에 강제대류(forced convection)는 외부에서 강제적으로 가열 평판 상에 바람을 일으켰을 경우의 공기의 유동을 의미한다. 비등(boiling) 이나 응축(condensation) 도 역시 대류열전달 현상으로 불 수 있다.
대류는 노안의 뜨거운 공기가 방안으로 유입되는 것과 같이, 유체의 흐름과 연관된 열의 흐름을 뜻한다. 대류 훌럭스는 냉각에 대한 Newton법칙에서 설명되듯이 표면온도와 유체 온도간의 차이와 면적에 비례한다.

4) 복사(radiation)
빛의 속력으로 공간을 통과하는 에너지로서 고려될 수 있는 복사는 전자충돌, 전기방전과 같은 외부 매체가 작용될 때 발생하기도 하지만 우리가 다루는 단지 온도만으로 기인되는 복사를 열복사라하며, 절대온도 0도 이상의 온도에 있는 모든 물질은 외부 매체와 무관하게 복사선을 방출한다.
복사는 직선 또는 빔으로 공간을 통과하여, 복사체의 시야 내에 있는 물체만이 그 복사체로부터 나오는 복사선을 받을 수 있다. 어떤 물체에 떨어진 복사선중 반사된 분율을 반사율라 하고, 흡수된 분율을 흡수율 라 하며, 통과된 분율을 투과율 라 한다. 이들 분율의 합이 1이 된다. .

참고 자료

● Unit Operations of chemical engineering, Warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott, McGraw-Hill 6판 p.285~328
● 화학공학 실험 (Experiments in Chemical Engineering), 성기천, 이진휘, 김기준, 사이텍미디어 p.417~436
● 인하대학교 화학공학 박동화 교수님 강의록 2006 10장, 11장