열전달 보고서 레포트

  • 등록일 / 수정일
  • 페이지 / 형식
  • 자료평가
  • 구매가격
  • 2010.01.15 / 2019.12.24
  • 11페이지 / fileicon hwp (아래아한글2002)
  • 평가한 분이 없습니다. (구매금액의 3%지급)
  • 1,400원
다운로드장바구니
Naver Naver로그인 Kakao Kakao로그인
최대 20페이지까지 미리보기 서비스를 제공합니다.
자료평가하면 구매금액의 3%지급!
이전큰이미지 다음큰이미지
목차
이론적 배경

(1) 열(Heat)

(2) 열 흐름(Heat flow)

(3) 전도(Conduction)

(4) Fourier's Law

(5) 열 저항(Thermal resistance)

(6) Cylindrical coordinates (원통 좌표계)

(7) slab 에서의 열전달 (1차원, 단일매질, 내무열원이 없음, 단일층)

(8) Cylinder 에서의 열전달

(9) 열 접촉 저항

(10) 전 열전달 계수

실험방법
실험결과
실험토의
참고문헌

본문내용
이론적 배경

(1) 열(Heat)
열은 한 물체로부터 다른 물체로 온도 차이에 따른 결과로 흘러 들어간다. 만약에 온도가 서로 다른 두 물체를 합쳐두면, 열은 보다 고온 물체로부터 저온 물체로 이동한다. 이 결과, 용해 또는 응고와 같은 물질의 상변화가 없는 경우에는, 저온 물체의 온도는 증가하고, 고온 물체의 온도는 감소하게 된다.

(2) 열 흐름(Heat flow)
물질 내에서 온도구배(Temperature gradient)가 존재하면 언제나 발생되며, 열 흐름을 계산하기 위해서는 필연적으로 온도분포를 알아야 한다. 열 흐름을 이해하는 데는 서로 다른 세 가지 열 흐름 메카니즘을 고려하는 것이 보통이다. 즉 전도(Conduction), 대류(Convection), 및 복사(Radiation)가 그것이다.
열은 고체 또는 정지된 유체의 내부에서는 전도에 의해 전달될 수 있다. 전도에는 전도현상이 내제하기 위한 매질(Medium)이 필요하다. 그러나 복사는 진공 내부에서도 발생할 수 있으며 어떠한 전달 물질도 필요하지 않는다. 한편 열은 운동하고 있는 유체 내에서는 대류에 의해 전달된다. 이러한 관점에서 전도와 복사만이 오직 열 흐름의 두 가지 양식으로 볼 수 있다. 즉 대류는 운동이 수반된 유체 내에서의 전도 현상으로 간주된다.

(3) 전도(Conduction)
연속체내에 온도 구배가 있게 되면 열은 그 구성물질의 시각적 이동 없이 흐를 수 있다. 이러한 종류의 열 흐름을 전도라고 한다. 또는 전자의 이동에 의하여 온도가 높은 영역으로부터 낮은 영역으로 에너지가 이송되는 열 흐름 메카니즘이다. 따라서 전기적으로 양도체인 금속은 또한 열적으로 양도체가 된다. 금속 고체 내에서 열전도는 구속되지 않는 전자의 운동에 기인하고 열전도도와 전기전도도가 거의 일치한다. 전기 전도체인 고체나 대부분의 액체에 있어서 열전도는 온도 구배에 따른 개개 분자의 운동량 전달에 기인된다. 열은 고온영역으로부터 저온영역까지 확산된다. 전도의 흔한 예로는 포벽 또는 관벽과 같이 불투명한 고체에서의 열 흐름이다. 이러한 전도는 전도 현상이 내재하기 위한 매질이 필요하다.

(4) Fourier's Law
전도에 의한 열 흐름의 기본 관계는 등, 온 표면을 통과하는 열 흐름 속도와 그 표면에서의 온도 구배에 비례한다.

⇒ Fourier's Law
여기서
:
지시한 방향에 대한 온도 구배

:
열 흐름 방향에 수직인 면적

:
열전도도

:

열 흐름이 뜨거운 곳으로부터 찬 곳으로 일어나고 또 온도구배 부호는 열 흐름에 반대하는 물리적 사실을 반영


(5) 열 저항(Thermal resistance)
물체에 열이 공급될 때, 공급된 열이 물체 내부에 열이 공급되지 못하도록 방해하는 현상을 말한다. 다음은 고체 평면벽에 전달되는 열에 대한 열 저항이다.

Fourier's Law에서


열 저항

(6) Cylindrical coordinates (원통 좌표계)

원통에서의 1차원, 정상상태의 열전도도를 생각하자. 이 변수 만의 함수라고 가정하면 변수 , 및 에 대한 도함수는 0이 되므로 원통좌표계에서 열전도 방정식은

󰋯󰋯󰋯󰋯󰋯󰋯󰋯󰋯󰋯 식 (1)

로 간단하게 된다. 여기서 이며, 은 매체 내에서 단위체적당, 단위시간당 에너지 발생률을 나타낸다. 원통에서의 온도분포는 해당경계조건을 만족하는 식(1)의 해이다.
온도분포 이 결정되면 매체 내의 임의의 지접에서의 열 플럭스 은 정의로부터


여기에서 열 플럭스가 방향일 때 은 가 된다.

(7) slab 에서의 열전달 (1차원, 단일매질, 내무열원이 없음, 단일층)

1종 B.C

⇒ 적분 ⇒ ⇒ 적분 ⇒

0 L
T1
T2



B.C 代入






→ 평판에서 적용되는 온도 분포를 나타내는 식.





(8) Cylinder 에서의 열전달

1종 B.C

⇒ 적분 ⇒ ⇒ 정리 ⇒

⇒ 적분 ⇒
H
a
b
T2
T1
a
b


위의 식에 경계조건 대입




















→ Cylinder 에서 적용되는 온도 분포를 나타내는 식.






(9) 열 접촉 저항
평면을 갖는 두 개의 고체가 각각의 평면이 서로 접촉을 이루어 한 표면이 다른 표면을 압축하고 있는 경우를 생각해 보자.

위의 그림과 같이 서로 다른 전도 표면이 접촉해 있을 때 두 고체표면 사이에 열 저항이 나타난다. 이 저항의 원인은 접촉면을 확대해서 살펴보면 잘 이해할 수 있을 것이다. 고체 면은 일부분만 직접 접촉하며, 그 외의 공간은 공기 또는 유체로 채워진다. 유체의 얇은 층에서는 대류가 일어나지 않으며 보통의 온도에서 복사는 무시할 수 있으므로 공간을 채우고 있는 유체를 통한 열전달은 거의 전도에 의한다. 따라서 접촉면에서의 열전달은 전적으로 공간을 태우고 있는 얇은 유체 층과 금속과 금속의 직접 접촉면을 통한 전도에 의하여 일어난다. 만약 유체의 열전도율이 고체의 열전도율보다 작다면 접촉면은 열 유동에 대하여 저항으로 나타난다. 이 저항을 열 접촉 저항이라 한다. 이 열 저항의 크기는 고체 표면조도, 물질의 종류, 계면압력, 계면온도 및 틈을 태우는 유체의 종류 등에 의하여 결정된다. 그러므로 열 접촉 저항을 줄이기 위해서는 고체면의 조도를 작게 하고, 고체들 간의 접촉면적을 크게, 고체들의 계면압력 및 계면 온도차를 크게 하고, 고체사이에 충전제를 넣으면 된다.

(10) 전 열전달 계수


실험방법

받침의 재질을 통하여 물에 가해지는 열전달

- 물이 들어있는 200ml 우유팩 받침의 재질을 다르게 하여 일정한 시간동안 열이 얼마나 전달 되었는지 온도를 측정한다.
- 재질의 두께를 1mm, 2mm, 금속과 비금속을 겹치는 3가지 경우로 나누어서 열이 얼마나 전달되었는지 측정한다.

1. 가정
① 200ml 우유팩 면적이외의 다른 추가적인 면적에서 생길 수 있는 대류는 무시한다.
② 우유팩 안의 물은 온도가 올라감에 따라 완전하게 섞인다고 가정한다.
③ 받침과 우유팩사이에는 미소의 공간이 없다고 가정한다.

2. 받침의 재질종류와 열전도도
재질
열전도도 (k) W/m K
알루미늄
229
구리
386
황동
79
고무
0.15
아크릴
0.15~0.37
나무
0.21 , 0.4
종이
0.02~0.15


3. 실험과정
① 우유 200ml팩에 물을 100ml채운다.
② 받침의 재질을 200ml 우유팩의 면적과 동일하게 제조 한 후, 우유팩의 밑에 놓는다.

우유팩안의 물의 초기 온도를 측정한다.
재질1mm를 Heater기의 정도2로 5분간 가열한다.
가열 후, 2분30초의 온도와 5분후의 온도를 각각 측정한다.


우유팩안의 물의 초기 온도를 측정한다.
재질2mm를 Heater기의 정도2로 5분간 가열한다.
가열 후, 2분30초의 온도와 5분후의 온도를 각각 측정한다.


우유팩안의 물의 초기 온도를 측정한다.
열전도도가 가장 좋은 구리와 실생활에서 많이 사용되는 종이를 겹쳐서 Heater기의 정도2로 5분간 가열한다.
경우 1. 구리 + 종이 순서
2. 종이 + 구리 순서
가열 후, 2분30초의 온도와 5분후의 온도를 각각 측정한다.


실험결과

1mm

열전도도 (k) W/m K
알루미늄
초기 온도: 19.5℃
2분30초: 20.12℃
나중 온도: 21.6℃
3.5℃

229
구리
초기 온도: 19℃
2분 30초: 21.5℃
나중 온도: 23.6℃
4.6℃
386
황동
초기 온도: 19 ℃
2분 30초: 20.7 ℃
나중 온도: 22.1 ℃
3.1℃
79
고무
초기 온도: 19.5 ℃
2분30초: 20.4 ℃
나중 온도: 21.8℃
1.5℃
0.15
아크릴
초기 온도: 20℃
2분 30초: 20.5℃
나중 온도: 21.8℃
2.0℃
0.15~0.37
나무
초기 온도: 19.5℃
2분 30초: 20℃
나중 온도: 20.3℃
2.1℃
0.21 , 0.4
종이
초기 온도: 19℃
2분 30초: 19.6℃
나중 온도: 20.6℃
1.3℃
0.02~0.15

2mm

알루미늄
초기 온도: 19℃
2분30초: 20.5℃
나중 온도: 22℃
3℃

구리
초기 온도: 19.5℃
2분30초: 21.5℃
나중 온도: 22.5℃
3℃
황동
초기 온도: 19 ℃
2분30초: 20.5 ℃
나중 온도: 22 ℃
3℃
고무
초기 온도: 20 ℃
2분30초: 20.5 ℃
나중 온도: 21.8℃
0.8℃
아크릴
초기 온도: 19.5℃
2분 30초: 20.5℃
나중 온도: 21.5℃
1.8℃
나무
초기 온도: 19℃
2분30초: 20℃
나중 온도: 20.5℃
1.8℃
종이
초기 온도: 18.5℃
2분30초: 19℃
나중 온도: 20℃
1.1℃


C=4.182kJ/kg∙K m=99.8g
재질


재질


알루미늄
3.5
1460.7726
알루미늄
3
1252.091
구리
4.5
1878.1362
구리
3
1252.091
황동
3.1
1293.82716
황동
3
1
자료평가
    아직 평가한 내용이 없습니다.
회원 추천자료
  • 콘텐츠산업의 현황과 전망
  • 레포트 하나를 작성하기 위해 도서관을 이 잡듯이 뒤져야만 했던 선배들과 달리, 요즘 대학생들은 인터넷 포털 사이트에서 검색어 하나만 입력하면 된다. 이마저 귀찮은 학생들은 ‘해피 캠퍼스’와 같은 사이트에서 돈을 주고 ‘남이 써 놓은’ 레포트를 사기도 한다. 더 이상 시간과 노력을 투자하지 않고도 클릭 한 번에 모든 것이 해결되는 세상은 과연 장밋빛일까?유토피아적 관점의 골자는 ‘정보의 평등’ 에 있다. 즉 전 세계 누구나 적은 비용

  • 아웃백 경영전략
  • 전달은 필수적이다. 어린이는 여성 고객층만큼 영향력을 가진 고객 시장이다. 어린이 소비 시장이 점점 확대되면서 어린이를 대상으로 한 키즈 마케팅도 증가하는 추세이다. 특히 스포츠 및 외식업체의 키즈 마케팅은 경쟁이 치열한 만큼 매우 적극적으로 나서고 있다. 맞벌이 부부의 증가, 출산율 감소라는 사회적 분위기에 따라 실제 아웃백에서도 어린이 전용 장난감, 메뉴, 서비스 제공 등 어린이들뿐만 아니라 가족 단위 고객들에게 인기를 끌며

  • [영상예술] 『냉정과 열정사이』를 중심으로 한 영화에 대한 소박한 담론
  • 열정사이』를 본 기억이 난다. 아직도 생생한 게 오른편 맨 뒷좌석에서 서로 어깨를 빌려가며 영화에 깊이 몰입해서 2시간동안 손하나 깜짝 하지 못한 기억이 있다. 본 보고서를 쓰면서 동네 비디오 가게 아저씨께 특별히 양해를 구하고 영화를 부분 부분 리와인드 시키며 2~3번을 돌려보았다. 다소 작은 TV 스크린의 제약으로 그 때 그 감동은 고스란히 전달받을 수 없었지만, 전체적으로 보면 볼수록 매력이 느껴지고 애착이 가는 그런 영화인 것 같다.

  • [기업경제] 화천기공 조직 형태유형의 진단
  • 레포트를 쓰기 위해 기업탐방을 간 것은 이번이 처음이어서 인지 기대가 되었다.우리가 기업탐방을 하게 될 곳은 화천기공으로 한번도 들어보지 못했던 생소한 곳이었는데 조원중 한 명의 의견으로 그곳에 가기로 결정했다. 4월 30일 토요일 기업탐방을 가기 위해 아침 일찍부터 서둘러야 했다. 주5일 근무제로 인해 사무직 직원들은 토요일에는 나오지 않는데 우리가 기업 탐방을 온다고 하여 나오신다 하셨기 때문이다. 전대사거리에 8시 40분까지

  • [섬유가공과 신소재] 방염가공과 난연성소재
  • 열전도성이 좋거나 복사열을 잘 흡수하면 인체에 고온의 열을 전달하게 되어 화상을 입을 수 있다. 그러므로 소방복은 전도와 복사에 의한 열 차단성이 요구된다. 고온의 열과 높은 습도의 환경에서 작업하기 때문에 땀이 많이 나기 때문에 땀을 빨리 배출해주어야 하지만 가열된 물에는 노출되지 않도록 방수성이 있어야 한다. 그렇기 때문에 투습방수 소재를 사용한다. 그리하여 땀은 의복 밖으로 배출시키되 가열된 물은 인체에 접촉하지 못하도록

오늘 본 자료 더보기
  • 오늘 본 자료가 없습니다.
  • 저작권 관련 사항 정보 및 게시물 내용의 진실성에 대하여 레포트샵은 보증하지 아니하며, 해당 정보 및 게시물의 저작권과 기타 법적 책임은 자료 등록자에게 있습니다. 위 정보 및 게시물 내용의 불법적 이용, 무단 전재·배포는 금지됩니다. 저작권침해, 명예훼손 등 분쟁요소 발견시 고객센터에 신고해 주시기 바랍니다.
    사업자등록번호 220-06-55095 대표.신현웅 주소.서울시 서초구 방배로10길 18, 402호 대표전화.02-539-9392
    개인정보책임자.박정아 통신판매업신고번호 제2017-서울서초-1806호 이메일 help@reportshop.co.kr
    copyright (c) 2003 reoprtshop. steel All reserved.