![[화학공학실험]열전도도 측정 실험-1](http://images.happyhaksul.com/thumb/615/614114-0001.gif)
![[화학공학실험]열전도도 측정 실험-2](http://images.happyhaksul.com/thumb/615/614114-0002.gif)
![[화학공학실험]열전도도 측정 실험-3](http://images.happyhaksul.com/thumb/615/614114-0003.gif)
![[화학공학실험]열전도도 측정 실험-4](http://images.happyhaksul.com/thumb/615/614114-0004.gif)
![[화학공학실험]열전도도 측정 실험-5](http://images.happyhaksul.com/thumb/615/614114-0005.gif)
![[화학공학실험]열전도도 측정 실험-6](http://images.happyhaksul.com/thumb/615/614114-0006.gif)
분야
hwpⅠ. 열전도도 측정
1.1. 열전도도 측정 실험의 목적
1.2. 열전도도 도출하는 과정
Ⅱ. Idea
2.1. 오차의 원인 최소화
2.2. 매뉴얼의 수정
2.3. 실험 방법 수정
Ⅲ. Result & Discussion
3.1. 오차의 원인 최소화
3.2. 매뉴얼의 수정
3.3. 실험 방법 수정
Ⅳ. Reference
Ⅰ. 열전도도 측정
1.1 열전도도 측정 실험의 목표
고체의 열전도 현상에 대한 열손실의 계산, 화학 장치 등의 보온, 보냉 재료에 따른 선택의 기초 자료로서 상대적인 고체의 열전도도를 이해하고, 이에 따른 열전도도의 측정 방법을 습득하고, 정상상태의 열 이동으로부터 열전도도를 구하고 전도에 의한 열전달 현상의 이해하도록 한다.
Ⅱ. Idea
2.1. 오차의 원인을 최소화
(1) 정상상태의 기준을 정하면 오차를 줄일 수 있다.
실험에 참여하는 대부분의 조들은 정상상태를 위해 기다리는 시간에 대해서 정확히 알지 못하고 온도가 더 이상 움직이지 않는 시점이 정상 상태라고 생각하였다. 이에 조마다 정상상태까지 도달하는 시간이 다르고 그에 따라 각 시편에 따른 열전도도의 오차가 크게 발생하였다. 따라서 열전도도 측정 실험에서 정상상태에 대한 명확한 기준을 결정해서 열전도도 측정에서의 오차를 줄이고자 한다.
(2) 단열의 정도
노후한 열전도도 장비를 바꾸게 된 가장 큰 이유는 바로 단열 문제일 것이다. 하지만 새 장비도 이번에 새로 구입하였지만 그간 학생들의 부주의함 때문에 단열 커버의 연결부분이 망가져 틈이 벌어지게 되었다. 따라서 단열 커버와 시편을 끼우는 장치의 사이의 틈을 줄여 단열 효과를 좀 더 높이고자 한다.
2.2. 매뉴얼의 오류수정
시간이 지나면서 장비가 교체되고 미처 수정되지 못한 매뉴얼의 오류를 찾아 수정하고자 한다. 결과 값을 도출하면서 의아해 했던 부분에 대해 이번 설계를 통해서 좀 더 나은 방향으로 결과 값을 계산할 수 있도록 한다.
2.3. 실험방법의 수정
기존의 열전도도 결과값을 제시한 시편의 열전도도 값과 비교하는 실험이 아닌 실험에서 도출한 열전도도 결과값에 따른 시편의 종류를 찾을 수 있도록 실험 방법을 수정해 보았다. 이는 시편의 종류를 알고 결과 값만을 비교하는 수동적인 방법보다 학생들이 결과 값에 대해 능동적으로 실험에 임할 수 있도록 설계를 하였다. 이에 수동적인 방법보다는 능동적인 방법으로 임한다면 결과 처리나 열전도도 측정 실험에 대한 이해도가 높아질 것으로 기대된다.
따라서 5조에서는 위의 Idea들을 모두 종합하여 설계에 적용하기로 하였다.
Ⅲ. Result & Discussion
3.1. 오차의 원인 최소화
(1) 정상상태의 기준
‘정상상태’의 정확한 의미는 시간이 지나도 다양한 변수들이 변화하지 않고 유지하는 것을 이야기한다. 따라서 본 실험에서의 정상상태는 흔히 온도가 변화하지 않을 때라고 이야기하지만 명확한 기준 없이 단지 온도가 변화하지 않는 지점에서 정상상태를 구하는 것은 열전도도 값의 오차만 크게 발생시킨다. 시간이 5분이 지난 뒤의 온도변화가 없는 것과 20분이 지난 뒤의 온도변화가 없는 것은 다르기 때문이다. 따라서 5조에서는 이 ‘정상상태’의 기준을 정하기로 하였다.
① 실험방법
열원의 온도가 200℃에 도달한 이후 1시간동안 2분마다 온도를 측정하여 열전도도값을 계산한다.
(2) 열전달 / Frank P. Incropera / 사이텍미디어 / p2 ～ 13[
(3) 열전달 / 전철호, 장길홍 공저 / 보성각 / 2004 / 47-71p
(4) 단위조작 / 배광수 / 희중당 / 2001 /27-28p
(5) Unit operation / Smith Harriott / McGraw-hill / 29-32p
(6) 단위조작 / Warren. Mc Cabe외 2명 / Mc Graw-Hill / p287 ～288
(7) 열전달과 응용 / Kirk D.Hagen / 동명사 / p20 ～22
