금속의 열전도도[실험보고서]
- 최초 등록일
- 2007.12.21
- 최종 저작일
- 2007.09
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소개글
스텐레스강, 알루미늄, 구리의 열전도도 측정 실험 레포트 입니다.
이론, 실험측정값, 결과 모두 있습니다.
목차
1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
1) 실험치
① 스텐레스 강
② 알루미늄
③ 구 리
2) 계산값
① 스텐레스 강
② 알루미늄
③ 구 리
3) 이론값과 실험 평균값의 비교
6. 고 찰
본문내용
1. 실험 목적
고체의 열전달 실험을 통하여 열전도 측정방법을 익히고, 열전도에 대한 법칙을 이해한다. 또한 실험을 통하여 고체의 열전도도 값을 계산할 수 있다.
2. 실험 이론
열전도는 물질의 혼합 이동을 동반하지 않고 구성 분자의 열진동이 순차적으로 전달되어 이루어지는 전열이다. 고체를 통하여 일어나는 순수한 열전도 식은 Fourier 에 의하여 식(1)로 나타낼 수 있다. 이 법칙에 의하면 한 방향으로의 전도에 의한 열전달속도는 열 흐름에 수직한 면적과 그 방향의 온도구배의 곱에 비례한다는 것을 알 수 있다.
.................................(1)
(그림 ) 1차원에서 정상 열전도
위의 (그림1)과 같이 물체의 단면을 자르고 미소거리 dL [m] 사이의 온도차가 dt[℃]라고 할 때, 미소시간 dθ[h]에 미소열량 dQ [kcal]가 흐를 경우를 생각해 보자. dt/dL [℃/m]는 단위길이당의 온도차로 온도구배 이고, dQ/dθ [kcal/h]는 단위시간에 전달되는 열량으로 이를 열전달속도라 하며, 또한 물체의 단면적 A[㎡]를 열전달면적이라고 하여 열전달 속도식은 식 (1)과 같이 된다. 이 식은 열전도의 기본법칙으로 정상상태 혹은 비정상상태에도 적용된다.
식 (1)에서 비례상수 k를 물질의 열전도도 (thermal conductivity, [kcal/m․h․℃])라 하고, t [℃]에서 열전도도를 k, 0℃에서 열전도도를 k0라 하면 대개의 물질은 식(2)와 같이 1차원적인 함수로 나타낼 수 있다.
...........................(2)
식(2)에서, α는 온도계수로 대부분의 보온물질에서는 양(+)의 값을 나타내고, 금속과 같은 것은 음(-)의 값을 나타낸다.
식(1)을 시간에 따라 각 부분의 온도가 변하지 않은 정상상태에 도달하면 열전달속도 dL/dθ는 일정하게 되며, 식(3)과 같이 나타낼 수 있다.
참고 자료
없음