열전달 실험

목차

1. 실험목적
2. 배경이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 오차
6. 고찰

본문내용

이번실험은 열전도도 실험 장치를 이용하여 열전도 현상을 이해고 열전도 기본법칙인 푸리에 법칙을 이해하며 정상상태의 1차원 열전달 현상을 확인하는 것이다.
이번 실험에선 정상상태에서 1차원 열전도라는 가정 하에 열전도도 실험 장치를 이용하여 각각의 다른 시편(구리, 스테인레스, 알루미늄)을 장착한 뒤 고온부에서 저온부로 이어지는 열전달 과정에서 구간별로 온도를 측정해 시편의 열전도도를 모를 때와 알 때의 각각 Q, R, △T, k 값을 구해보는 실험이였다.
먼저 실험결과 1)에서 보듯이 매질에 온도차이가 생기면 전도가 발생되어 열에너지가 고온에서 저온으로 이동하게 된다. 그러므로 매질의 온도는 열원인 heater에서 냉각수 쪽으로 갈수록 하강한다. 이때 열에너지가 전달되는 과정에서 같은 매질일 경우 냉각수 방향으로 갈수록 기울기가 일정하게 온도가 감소하지만 중간에 넣은 다른 매질인 시편(구리, 스테인레스, 알루미늄)이 있는 경우 온도 하강 그래프의 기울기는 변한다. 이는 매질에 따라 열전도도가 다르기 때문에 열전도도에 의해 기울기가 결정된다는 사실을 알 수 있었고, 열전도도가 높을수록 기울기는 감소하고 열전도도가 낮을수록 기울기는 증가한다는 것을 이 실험을 통해 확인 할 수 있었다.
여기서 모르는 시편의 저항 값을 도출해내는 과정에서 원래 알고 있던 시편의 열전도도 값과 오차가 생겼는데 그 이유로는 첫 번째로는 실린더 자체가 단일도체가 아니기 때문에 모든 열전달량이 평균값으로 일정하다는 가정부터에서 어긋난 것 같다. 또한 접촉저항을 고려하지 않은 채로 열전달량에서 역 추적하였기 때문인 것 같다.
정확한 값은 얻지 못하였지만 구리의 열전도도 값이 알루미늄보다는 높은 값으로 구할 수 있었다.

참고 자료

없음