열전도도 실험
1). 목적
고체의 열전도도 측정을 통하여 열전도 현상 및 열전도방정식을 이해하고 고체 내에서 전달되는 열량의 측정방법을 익힌다.
2). 이론
(1). 열전도
열에너지가 물질의 이동을 수반하지 않고 고온부에서 저온부로 연속적으로 전달되는 현상. 주로 고체 내부에서 일어난다. 물질의 종류에 따라 전도되는 속도가 크게 다르므로 이를 열전도도로 표시하여 나타낸다. 이렇게 물질마다 열을 전달하는 정도가 다른 것은 각각 물질에 따라 열전도의 작용원리가 다르기 때문이다. 이것을 수치로 나타내는 것을 그 물질의 열전도도라고 하며, 두께 1㎝의 물질층 양면에 1℃의 온도 차를 두었을 때, 그 층의 1㎠의 넓이를 1초 사이에 통과하는 열량을 사용한다. 일반적으로 열전도도는 온도에 따라 다소 달라지는데, 물질 종류에 따라 거의 정해진 값을 가지는 물질상수로 보아도 좋다
(2). 열역학 법칙
-열역학 제 1법칙
일과 열이 열역학적 과정에 따라 다르지만 는 모든 과정에서 항상 같다. 이양은 중간 과정과는 상관없이 오직 초기상태와 최종상태에만 의존한다. Q와 W는 물론이고 Q와W로 이루어진 다른 양들은 경로에 의존하지만, Q-W는 그렇지 않다. 따라서 Q-W라는 양은 계의 고유한 특성으로 볼 수 있다. 이 특성을 다음과 같이 내부에너지로 정의한다.
이식이 열역학 제 1법칙이다. 열역학적인 계가 미세하게 변한다면 1법칙은 다음과 같이 표기할수 있다.
고립계, 즉 에너지의 출입이 없는 계에 적용되는 에너지 보존법칙이 있지만 열역학 제 1법칙은 비고립계로 에너지 보존봅칙을 확장한 것으로 이 경우 일이나 열의 형태로 에너지가 계로 전달되거나 계에서 주위로 전달될 수 있다. 위의 열역학 제 1법칙에서 가정한 것은 계의 운동에너지와 퍼텐셜에너지가 변하지 않는다는 것이다.()
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2013.07.19
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