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. 전도
열은 다음과 같은 3가지 방법(전도, 대류, 복사)으로 전달된다. 이때 물체를 통하여 전달되는 열의 양은 다음 식으로 나타낼 수 있다.
ex) 얼음 1g은 80cal의 열에 녹으므로 물체를 통하여 전달된 열의 양은 얼음 이 녹아서 생긴 물의 질량으로 알 수 있다.
■ 분석 및 토의
이번 실험은 열의 전도도에 관한
는 의 차원이므로
(9-4)
식 (9-4)를 (9-3)식에 대입하면
(9-5)
과 를 제외하고는 모두 실험과 자료를 통하여 알 수 있는 값이 되므로 변수 과 에 대하여 수식을 정리하면
(9-6)
양변을 적분하면
(9-7)
따라서 를 도시하면 직선관계를 얻는다.
◎ 기구 및 시약
매우 다양하다. 주로 환경에 영향을 크게 받는다. 그 예로 실생활에서는 전선에서 나오는 불필요한 저항을 볼 수 있고, 매우 민감한 레이더에서는 우주배경복사의 신호도 발생원인이 될 수 있다. 이 실험에서는 직류 모터 내부에서 생기는 열, 전선에서 나오는 저항이 주된 이유가 될 것이다.
CAVITY
일정한 속도의 액체가 면적이 작은 부위(수축부 Vena Contracta)를 지날 때 유체의 속도(V)는 빨라지고 압력(P)은 떨어진다, 이때 액체압력이 그 액체의 증기압(Pv)보다 낮아지면 기포가 발생 Vapor 상태가 되는데 이것을 Cavity라 한다. 이 기포는 다시 압력이 상승함에 따라서 밸브Trim 이나 Body 내벽에서
열전도 현상은 Fourier의 법칙으로 설명된다.
2) 대류(Convection)
- 전도에 움직이는 유체 분자에 의해 열에너지가 전달된다는 개념을 더한 것이다.
- 종류
- 자연대류 : 유체의 ρ는 T↑일 때 작아진다, 이러한 밀도차에 의해 일어남
- 강제대류 : 펌프, 송풍기 등에 의해 일어나는 대류, 고체 표면 위의
열을 이동하게 하는 포텐셜’또는 ‘열원(heat source)과 수열체(heat sink)가 있는 카르노(Carnot)기관에서 출입한 열량을 비례적으로 나타내 주는 양’이라는 등 다양한 정의가 있다. 온도의 변화는 열의형태로 에너지가 전달됨으로써 이루어진다.
물질에 온도 변화가 일어나면 특징적인 성질이 함께 변화