화학공학실험 전도(Linear) 예비리포트

소개글

화학공학실험 전도 예비리포트입니다.
(linear)

목차

없음

본문내용

실험목적
고체의 열전달 실험을 통하여 열전도도 측정방법을 익히고 열전도도에 대한 법칙을 이해한다. 선형열전도 측정기의 기초지식과 원리를 이해하고 열전달계수에 대하여 학습하고 선형 열전도 측정기의 조작방법에 대해 배운다.
*일정한 평면 벽을 통해 에너지 정상전도에 대한 온도분포를 측정하여, 열의 유동 변화에 따른 결과를 증명한다. → 실험 A
*고체물질의 1차원적 고정된 열의 흐름을 통해 푸리에(Fourier)법칙을 이해한다. → 실험 B




기기 및 초자
․필수장비
HT10XC Heat Transfer Service Unit
HT11C Linear Heat Conduction (HT11 Linear Heat Conduction)
․선택장비
(HT11을 사용하기 위한) PC
이론적 배경

1. 열전도도
열전도도 (Thermal conductivity, k)
- 어떤 물질의 열전달을 나타내는 수치
- k’ 로 나타내며, 단위로는 [W/mK]를 사용한다.
- 낮은 k값을 갖는 고체들은 단열재로 사용된다.


재료
열전도도(W/mK)
Silver
428
Copper
398
Gold
315
Aluminum
237
Nickel
158



2. 푸리에(Fourier)의 법칙
전도에 의한 열흐름 관계를 나타낸 식
q : 표면에 직각방향으로 표면을 통과하는 열흐름 속도
A : 등온표면적
n : 표면에 직각으로 측정된 거리
k : 비례상수[ W/mK ] ( 물질의 고유특성으로 열전도도라고 부르며
온도범위가 크지 않은 경우 일정한 값으로 본다.)


* 푸리에(Fourier)관계식의 열전도에 대한 적분
< 범위 거리 L1~L2 , 온도 T1~T2 에서 적분 >



대류와 복사가 없는 순수한 전도에 의한 고체 열전도식

* 정상상태에서의 전도

- 얇은 평판에서의 열전도로 생각할 수 있음
- 열손실이 무시된다고 가정을 한다
→ k는 온도에 무관, 벽면은 아주 크다고 가정
- 등온상태, 열흐름 방향은 벽에 직각
따라서, 를 표현한다.


3. 열전도 측정기
선형방향(T)과 방사방향의 열전도도를 측정하기 위한 두 개의 섹션으로 되어있다. 실험기구는 크게 가열부, 냉각부, 열전도부로 이루어져있고, 온도를 측정하는 전도대는 총 10개가 설치되어있다. 이외에 실험에는 온도계, 정밀측정자, 물, 알루미늄박지, 고체금속(동, 철, 스텐) 등이 사용된다.

참고 자료

 열물성 측정법 <김석원 저, 울산대학교 출판부>
 단위조작 Easy manual <고용식 저, 선학사>
 일반공학실험 <공저, 동화기술>
 브리태니커 백과사전 > 과학 > 물리학 > 열역학
 영문 자료