도체의 열전도도 측정

소개

<실험 이론 및 목적>
1.실험제목: 도체의 열전도도 측정
- 균일한 고체 금속을 통과하는 정상 열전도
2.실험목적:
-◎일상에서 일어나고 있는 열의 이동 현상 중 모든 물질에서 일어나는 전도에 대해 알아보고 열 전도에 대한 퓨리에의 법칙에 대해 알아본다. 여러 경우의 유체 흐름에서의 열전도를 생각해보고 퓨리에의 법칙 에서 k로 정의되는 열전도도에 대해 알아보고 금속 고체에서의 열전도도를 측정해 본다.
-◎열전도도는 구성 성분에 대해서 일련의 열진동의 결과로서 일어나는 열전달을 의미한다. 단일 단위조작, 로 구조에 대한 계산, 로벽에서 열 손실 계산, 절연물질의 선정, 화학장치의 내부 및 외부에 사용되는 물질의 선정 등에 적합한 열전달에 관한 문제 등에 관련되는 것으로 실험의 목적은 정지된 열흐름에 관한 이해를 하기 위해서 비교를 통한 측정을 하는 것이다.

목차

1.실험제목:
2.실험목적:
3.열의 이동
4.전도
5. Fourier 법칙
6.열전도도
7.열전도도 검지기(Thermal Conductivity Detector, TCD)
8. 참고 문헌

본문내용

1.실험제목: 도체의 열전도도 측정
- 균일한 고체 금속을 통과하는 정상 열전도

2.실험목적:
-◎일상에서 일어나고 있는 열의 이동 현상 중 모든 물질에서 일어나는 전도에 대해 알아보고 열 전도에 대한 퓨리에의 법칙에 대해 알아본다. 여러 경우의 유체 흐름에서의 열전도를 생각해보고 퓨리에의 법칙 에서 k로 정의되는 열전도도에 대해 알아보고 금속 고체에서의 열전도도를 측정해 본다.
-◎열전도도는 구성 성분에 대해서 일련의 열진동의 결과로서 일어나는 열전달을 의미한다. 단일 단위조작, 로 구조에 대한 계산, 로벽에서 열 손실 계산, 절연물질의 선정, 화학장치의 내부 및 외부에 사용되는 물질의 선정 등에 적합한 열전달에 관한 문제 등에 관련되는 것으로 실험의 목적은 정지된 열흐름에 관한 이해를 하기 위해서 비교를 통한 측정을 하는 것이다.

3.열의 이동
①화학공정에서는 가열, 냉각, 증발, 증류, 건조, 응축 등 열이 자발적으로 고온쪽에서 저온쪽으로 이동하는 현상이 많이 이용된다. 이러한 현상을 열전달(열이동, 전열), 이를 위한 장치를 전열장치라고 한다.
∙정상상태 : 열의 축적이 없이 그 열전달 속도가 일정하게 유지되는 흐름
∙비정상 상태 : 열의 축적이 있어서 열전달 속도가 시간에 따라 변하는 상태
∙열전달 과정에서 열수지식 :
열유입 속도 + 열생성 속도 = 열배출 속도 + 열축적 속도
-만약 에너지의 생성이 없는 정상상태의 system 이면
열유입 속도 = 열배출 속도

②열전달의 기본 메커니즘 : 열전달은 전도, 대류 및 복사의 어느 하나 또는 이들의 복합에 의하여 이루어진다. 300℃ 이하에서는 주로 전도와 대류에 의해 이동이 이루어진다. 화학공정에서는 주로 고체 벽을 통한 2종류의 유체간의 열 이동임.
∙전도(conduction) : 고체 또는 정지된 유체 내에 온도차가 있을 때 분자의 열운동에 의해 에너지가 전달되는 과정, 즉 분자 자신은 이동하지 않으면서 그 분자가 가지고 있는 진동 및 회전 에너지가 인접한 분자에 전해지는 것. 고체, 액체 및 기체 등 모든 물체에서 일어난다.

참고자료

· 1.단위조작 (Warren L. McCabe/Julian C. Smith/Peter Harritt 저, 이화영·전해수·조영일 공역, McGraw-Hill, 1995)
· 2.단위조작실험 (허광선 저, 보문당, 1996)
· 3.화학공학개론 (대죽전웅 저, 고완석․김영준․임계규 공역, 동화기술, 1997)
· 4.기기분석방법 (유광식 저, 대웅출판사, 1994)
· 5.분석화학 (최규원 저, 양영각,1994)