[자연과학] 실험보고서 - 열교환기 실험

1.실험 목적

☆ 열교환기를 이용하여 열수지를 이해한다.
☆☆ 유체의 유량과 총괄 전열계수(U)와의 관계를 검토하고 총괄 전열계수의 개념을 이해한다.

2.열의 이동

열은 에너지의 이동이다. 온도의 차이가 나는 두 계를 서로 맞대고 있으면 어느 정도의 시간이 경과된 후에 두 계는 온도가 서로 같은 상태를 유지하게 된다. 이때 우리는 두 계 사이에서 열의 이동이 있었다고 한다. 쉽게 말하자면 이러한 열은 상대적인 개념이어서 온도 차이가 있을 때만 이동이 일어나게 되고 그러한 경우에만 열은 이동한다고 한다.
이러한 열의 전달 형태로는 우리가 이미 알고 있는 바와 같이 전도, 대류, 복사의 세 가지로써 전달 가능하다고 알고 있다. 열 교환기를 사용할 때의 열 전달 수단은 전도와 대류이다
☆전도란
-물질 이동을 수반 없이 고온부에서 저온부로 열이 전달되는 현상
예를 들면, 금속막대의 한쪽 끝을 가열하면 가열되는 부분부터 순차적으로 뜨거워지는 경우, 온도가 다른 물체끼리의 접촉에 의해 열이동이 일어나는 경우를 들 수 있다. 액체나 기체 내부의 열이동은 주로 대류에 의한 것이지만, 고체 내부의 경우에는 주로 열전도에 의해서 열이 이동한다.
열전도에 의한 물체 내부의 열 전달속도는 물질 내부의 온도기울기(단위길이당 온도차)에 비례하지만, 물질 종류에 따라 큰 차이가 있다. 예를 들면, 구리·철과 같은 전기양도체인 경우에는 열이 매우 빠르게 전달되지만, 황·플라스틱과 같은 절연체인 물질의 경우에는 느리게 전달된다. 또 액체·기체는 고체에 비해 열전도가 매우 느리고 그 일부에 가해진 열을 전체에 확산시키는 것이 어렵다.
☆☆대류
-열 때문에 유체가 상하로 뒤바뀌며 움직이는 현상.이로 인해서 유체는 전체가 고루 가열된다. 유체가 부분적으로 가열…
☆☆☆복사

3.열교환기란