열전도도의 측정

소개

열전도도의 측정 A+자료

목차

⓵ 서론

1.1 개요
1.2 열전도
1.3 실험 목적

⓶ 본론
2.1 측정 절차
(1) 장치의 계략도
(2) 실험 관계식

2.2 실험방법
(1) 실험 방법
(2) 주의 사항

⓷ 결론

3.1 실험에 사용되는 기기 및 조원사진
3.2 실험표 및 그래프
3.3 실험 결과 분석 및 결론
3.4 참고문헌

본문내용

1.1개요
열 이동의 특색은 온도차가 있을 때 한 고온부에서 저온부로의 이동은 저지할 수 없는 점이다. 이 열류는 고온부의 온도가 내려가고 저온부의 온도가 올라가서 양자가 같은 온도가 되었을 때 멈춘다. 열전도는 이와 같은 전열의 하나의 형이고, 하나의 물체 내에 온도차가 있을 때 그 내부를 인접하는 물질을 중개로 하여, 물질의 이동에 관계없이 일어나는 열의 이동이다. 이것은 어느 하나의 물체에 온도가 낮은 물체의 분자에 충돌하여 그 운동 에너지를 주고, 그것이 점점 인접하는 분자의 운동을 자극하여 보다 높은 운동 에너지의 상태로 행한다는 의미이다. 금속에서는 그 안을 상당자유로 움직일 수 있는 전자가 있고, 이것도 열운동을 하고 있어 열전도에 도움을 주므로 금속은 열을 충분히 전도한다. 또 기체는 그 단위체적 중의 분자 밀도가 매우 작아서 열에너지의 전달도는 대단히 작고 열을 전하기 어렵다. 액체의 경우도 마찬가지로 설명할 수 있는데 기체보다 열을 전하기 쉽다.

1.2 열전도
열전도의 예는 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 금속막대의 한쪽 끝을 가열하면 가열되는 부분부터 순차적으로 뜨거워질 때 라든지, 온도가 다른 물체를 서로 접촉시켜 열 이동이 일어나는 경우가 그런 예이다. 액체나 기체 내부의 열 이동은 주로 대류에 의한 것이지만, 고체 내부의 경우에는 주로 열전도에 의해서 열이 이동한다. 즉, 금속의 한쪽 끝을 가열하면 가열된 부분의 원자들은 에너지를 얻어 진동하게 된다. 이런 진동이 순차적으로 옆의 원자를 진동시켜 열전도가 일어난다.
열전도에 의해 물체 내부에서 열이 전달속도는 물질 종류에 따라 큰 차이가 있다. 예를 들면 구리·철과 같은 도체인 경우에는 열이 매우 빠르게 전달되지만, 황·플라스틱과 같은 절연체인 물질의 경우에는 느리게 전달된다. 또 액체·기체는 고체에 비해 열전도가 매우 느리고 그 일부에 가해진 열을 전체에 확산시키는 것이 어렵다. 집의 창문을 보면 보통 2중창으로 되어있는데 이는 창문과 창문사이에 공기라는 열 절연체를 사용하기위한 것이다. 뜨거운 냄비를 들어 올릴 때 오븐용 장갑을 사용하는 것도 오븐용 장갑이 좋은 열 절연체이기 때문이다.
이렇게 물질마다 열을 전달하는 정도가 다른 것은 각각 물질에 따라 열전도의 작용원리가 다르기 때문이다. 이것을 수치로 나타내는 것을 그 물질의 열전도도라고 하며, 두께 1㎝의 물질층 양면에 1℃의 온도차를 두었을 때, 그 층의 1㎠의 넓이를 1초 사이에 통과하는 열량을 사용한다. 일반적으로 열전도도는 온도에 따라 다소 달라지는데, 물질 종류에 따라 거의 정해진 값을 가지는 물질상수로 보아도 좋다.
금속의 열전도도와 전기전도도 사이에는 비례관계가 있으며, 1853년 G.H.비데만과 R.프란츠는 동일 온도일 때 금속의 열전도도와 전기전도도의 비는 금속 종류에 관계없이 일정한 값을 가진다는 사실을 발견하였다. 이것을 비데만-프란츠의 법칙이라고 한다.

참고자료

· 건축환경학(보문당) 저 임만택
· 건축설비(일진사) 저 서승직
· 건축설비인 연합회 http://cafe.naver.com/wcec.cafe