고체의 열전도

소개글

고체의 열전도에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험 목적

2.실험 이론

3.실험 결과 및 고찰

본문내용

T6
(℃)
T7
(℃)
T8
(℃)
T9
(℃)
A
3
28.7
29.0
28.2
25.8
24.2
23.8
23.2
23.2
23.2
B
5
33.9
34.6
33.1
28.2
24.8
24.5
23.9
23.9
23.8
C
7
39.4
40.9
38.3
31.8
25.6
25.0
24.3
24.3
24.2
1. 횡축은 단순바의 길이, 종축은 온도로 하는 GRAPH를 그리고, 각 Test no.에 대한 평균온도구배(dT/dx)를 구하라.
2. 단순바( 재질 = brass )의 열전도도(k)계산
Test
no
① Wattmeter
Q (W)
② 단면적
( )
③ 평균온도
구배(℃/m)
열전도도(k)
(W/m℃)
X
X
| dT / dx |
①/(②×③)
A
3
0.02
34.375
0.23
B
5
0.02
64.125
0.25
C
7
0.02
95
0.27
계산과정) 단면적 A==
평균온도구배
T9-T1:5.5℃
3W
dT/dx=℃/m
5W
T9-T1:10.1℃
dT/dx=℃/m
7W
T9-T1:15.2℃
dT/dx=℃/m
열전도도(k)
복 합 바( composite bar )
TestNo
Wattmeter
Q(watts)
T1
(℃)
T2
(℃)
T3
(℃)
T7
(℃)
T8
(℃)
T9
(℃)
A
3
35.4
35.2
34.2
24.6
24.5
24.5
B
5
39.7
39.5
37.9
24.8
24.8
24.7
C
7
45.7
45.5
43.3
25.1
25.0
25.0
1. 횡축은 복합바의 길이, 종축은 온도로 하는 GRAPH를 그려서 재질(brass - stainless steel - brass)에 따라 온도구배가 어떻게 달라지는지 관찰하라.
2. 복합바의 T1 과 T9 사이의 전열전달계수 ( U )계산
Test
no
① Q (W)
② A( )
③ ΔT (℃)
전 열전달계수(U)
(W/℃)
X
X
( T1 - T9 )
①/(②×③)
A
3
0.02
10.9
13.76
B
5
0.02
15
16.89
C
7
0.02
20.7
16.90
이번 실험은 고체의 열전도를 이해하고 단순바의 열전도율 실험을 위해 측정한 값을 통하여 푸리에 법칙을 알아보고, 복합바의 열전도율을 통해 벽면의 전열계수를 구해 보는 실험이었다. 실험이 시간을 많이 필요로 하는 실험이었는데 그러지 못해서 전체적인 그래프나 값의 정확성은 떨어지지만 실험을 통해 알고자 하는 이론은 확실히 알 수 있었다. 푸리에의 법칙을 적용하여 열 흐름에 수직인 면과 온도구배의 곱에 비례하는 열전도도식을 알고 이 관계식의 비례상수 k의 값 또한 구해보았다. 측정값을 이용해서 결과를 내는 과정은 비교적 쉬웠지만 이론을 알아가는 과정이 까다로웠다. 이번 실험은 앞에서도 말했듯이 시간을 많이 필요로 하는 실험이었는데 충분히 시간을 두고 실험을 하지 못하여서 끝부분까지 전도가 제대로 되지 않아서 그래프의 끝부분은 거의 일직선을 나타내었다. 즉 첫 번째 오차원인은‘시간’이라고 볼 수 있다. 그리고 열손실에 의한 오차도 생각해 볼 수 있으며 가해준 열량자체의 오차 등을 들 수 있다.

키워드

실험,   고찰,   고체의 열전도