열유체 공학 실험 - 열전도율 측정[철과 알루미늄, 구리를 이용하여 시험편의 열전도율 측정]

1. 실험목적

열전달 현상은 전도(conduction), 대류(convection), 복사(radiation)로 대별되며 이 중 전도는 고체 물질에서 온도차가 있는 경우 고온부에서 저온부로의 열 이동 현상을 일컫는다. 이 때 물질의 열전도율(thermal conductivity)이 전달되는 열량을 결정한다. 이러한 열전도율에 따라 물질이 사용되는 용도가 크게 달라질 수 있다. 예를 들어 열전도율이 큰 물질은 신속한 열전달이 요구되는 곳에 사용되며 열전도율이 낮은 물질은 단열재로 사용될 것이다.
본 실험에서는 열전도율이 알려진 철과 알루미늄, 구리를 이용하여 시험편의 열전도율을 구함으로써, 열전도현상을 이해하는데 목적이 있다.
※참고그림 - 열전도율이 낮은 스테인리스 식판

2. 이론

2.1 열전도율 측정 방법
그림 9.1 열전도율 측정 실험장치 개략도
열전도 측정 장치의 테스트 부는 그림에 나타난 바와 같다. 고체 봉(solid bar)형태의 표준열전도체 양쪽에 디스크 형태의 시험편이 두 개 삽입되어 있다. 실험 시 표준열전도체의 상단부는 히터에 의해 가열되므로 고온이 되고, 또한 실린더에 압축공기를 가하여 시험편에 압력을…(생략)

(9.1)

(9.2)

3. 실험

1) 시험부의 덮개를 열고 보온재를 옆으로 밀은 다음 실린더 상하스위치를 상으로 위치하고 압력 조절밸브를 돌려서 실린더를 상승 시킨다.

2) 열전도율을 알고 있는 시험편을 그림 9.4와 같이 설치한다. (시편 설치시 위, 아래 의 기준봉과 일치하도록 주의하여 설치한다.)

3) 실린더 상하스위치를 하로 위치하고 압력조절밸브를 돌려서 실린더를 하강시킨다.

4) 시험부의 덮개를 닫고