일반물리학 실험 - 열전도도 측정
1. 실험 제목 : 열전도도
2. 목적
- 고체의 열전도도 측정을 통하여 열전도 현상 및 열전도 방정식을 이해하고 고체 내에서 전도되는 열량의 측정 방법을 익힌다.
3. 이론
열전도도 [熱傳導度, thermal conductivity]
o------------------------------------------------------------------o
열의 전달 정도를 나타내는 물질에 관한 상수. 열전도율이라고도 한다. 물체 내부 임의의 점에서 등온면(等溫面)의 단위면적을 지나 이것과 수직으로 단위시간에 통과하는 열량과 이 방향의 온도 기울기와의 비를 말한다. 즉, 열의 전달 정도를 나타내는 물질에 관한 상수인데, 온도나 압력에 따라 달라진다. 등방성 물질의 경우에는 스칼라량, 비등방성 물질의 경우에는 텐서량이 된다. 특히 금속은 자유전자에 의한 열전도 때문에 큰 값을 가지며, 열전도도와 전기전도도 사이에는 비데만-프란츠의 법칙이 성립한다. 열전도도는 밀도, 비열, 점도에 의해 영향을 받는다. 옷감을 예를 들면 열전도도가 큰 아마섬유는 시원한 섬유이고, 열전도도가 작은 양모는 가장 따뜻한 섬유이다. - 네이버 사전 -
o------------------------------------------------------------------o
물체를 통하여 전달된 열량은 다음의 식으로 나타낼 수 있다.
즉,
여기서 는 전도된 전체 에너지, 는 열이 통과하는 단면적, 는 물체의 양끝면 사이의 온도차, 는 전도 시간, 는 물체의 두께 등을 의미하며 비례상수 는 주어진 물체의 열전도도로 정의된다.
위의 식으로부터
로 나타낼 수 있으므로 우변의 여러 변수를 측정하면 를 구할 수 있다.
.... |
2013.12.26
4페이지
