선형 열전도 실험 결��보고서

실험제��
선형 열전도 실험(Linear Heat Transfer Experiment)

실험목졵
실험A 균일한 평판 벽을 통하여 정상 상태 에너지의 전도가 일어날 때 온도 분포를 측정하고 열 흐름의 변화의 영향을 설명한다.
실험C 중첩된 평면 벽에서 정상 상태 열전도가 진행될 때 온도 분포를 측정하고 상이한 재료가 직렬로 포개진 벽에서 총괄 열전달계수를 구한다.

기기 및 초자
- 필수 장비
HT10XC Heat Transfer Service Unit
HT11C Computer Compatible Linear Heat Conduction Accessory

- 선택 장비
Windows-compatible PC running Windows 98, 2000 or XP

이론적 배경
열은 에너지의 일종으로, 물리적으로는 물체가 가지는 내부에너지가 변할 때 그 변화량의 일부 또는 전부가 열로 방출된다. 열이 전달될 때, 이는 크기왿� 방향을 가진다.

1. 정상상태 대 비정상상태 열전달
정상상태 : 매개물 내의 어떤 점에 대해서 시간에 따른 변화가 없다.
비정상상태 : 시간에 따라 변하는 시간 종속을 의미한다.

2. 다차원 열전달
가열부왿� 냉각부가 서로 단단히 조여져서 두 부분의 양단이 열적으로 잘 접합되어 있다면 두 부분은 균일한 단면과 동일 재료로 되어 있는 하나의 연속된 벽으로 간주될 수 있다.
열전도에 대한 푸리에의 법칙에 따르면 :
두께 ()왿� 면적 (A)의 평면 벽이 온도 차이 ()를 보이는 경우 벽을 통한 전도에 의한 단위 시간당 열 전달량(Q)은 다음과 같다 :

여기서 C는 차후의 실험에서 결정될 상수이다.
본 실습의 목적은 재료왿� 단면이 일정한 단일 평면 벽에서
임을 보여 주기 위한 것이다.
<Fourier의 열전도 법칙 (1차원)：>
(k : 열전도도, dT/dx : T-x 선도에서 기울기를 나타내는 온도구배)
<Fourier의 열전도 법칙 (3차원) : >
직각좌표에서

3. 열전도율(열전도도)
열발생 : 전기, 핵 또는 화학적 에너지가 열에너지로 변환하는 과정 (=열에너지)
열전도율(conductivity), k