열역학과 열전달

목차

▣ 열역학과 열전달의 차이점 ▣

▣ 열역학이란 ▣

▣ 열역학의 법칙 ▣

▣ 열전달이란 ▣

▣ 열전달의 분류 ▣

본문내용

그러나, 원자 사이의 힘이 직선적이 아니기 때문에 포논은 서로 산란하고, 보통 온도에서의 포논의 평균 자유 경로는 순수한 물질 속에 있는 전자의 평균 자유 경로보다 훨씬 작다. 그러므로, 고체 내에 상당한 수의 전자가 들어 있는 전도 띠가 있을 때, 전자에 의한 열전도는 포논에 의한 열전도보다 보통 훨씬 크다.
단면적
, 길이
인 금속 막대의 양끝을 온도
인 열원에 접촉시켰을 때 시간
가 경과하는 동안 전도되는 열량은
이다. 그리고 열평형이 될 때까지 고온의 물체가 잃은 열량은 저온의 물체가 얻은 열량과 같다. 또 금속은 자유 전자가 많고 이들이 열전도를 도우므로 열전도율이 크고 전기적 양도체는 열적 양도체이다. 기체는 액체나 고체에 비해 열전도율이 작다.
ㅁ 대류
액체나 기체 상태에 있는 분자들은 열을 받으면 운동이 활발해져서 부피가 팽창하고 밀도도 작아지게 된다. 그러면 상대적으로 가벼워지므로 위로 올라가고 저온 부분은 밀도가 커져서 아래로 내려온다. 따라서 기체나 액체 내에서는 분자들의 집단적인 순환적인 흐름에 의해서 열이 이동된다. 이러한 현상을 대류라고 한다.
열전도율이 낮은 액체나 기체의 온도는 이러한 대류에 의해 균일해진다.
자연 대류와 강제 대류
: 자연적으로 생긴 밀도차에 의해 대류가 일어나는 것을 자연 대류라고 한다. 대기 중의 자연 대류는 지구의 기상 현상에 아주 중요한 역할을 하고 있다.
강제 대류는 부채나 펌프 등에 의해 유체를 밀어내는 것을 말한다. 이 방법은 건물의 난방 장치에 이용된다.
ㅁ 복사
열이 매질을 통하지 않고 고온의 물체에서 저온의 물체로 이동하는 것, 고체열로부터열체로의 열의 이동이 전도나 대류와는 달리 중간의 매개물 없이 직접 열이 이동하는 현상등을 열의 복사라고 한다.
고온의 물체는 전자기파의 형태로 열을 방출해서 온도가 내려가게 되고 저온의 물체는 전자기파를 흡수하여 온도가 올라간다. 이 때 저온의 물체는 에너지의 일부를 반사하기도 하고 투과 시키기도 한다. 이렇게 열이 빛의 형태로 전달되는 것을 열복사라고 한다. 그리고 적외선, 가시 광선,자외선 등의 전자기파를 열복사선이라고 한다. 이때 열복사선의 열은 분자들이 충돌하거나 이동하는 일 없이 흡수나 방출에 의해 전달된다.
모든 물체는 열복사를 하고 있는데 그 양은 물체의 온도나 표면의 성질에 따라 다르다. 특히 들어오는 열복사선을 모두 흡수하고, 모두 방출하는 이상적인 물체를 흑체라고 한다.

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