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[자연과학] 일반물리학 실험 - 열전도도 측정

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작성일18-04-17 00:36

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옷감을 예를 들면 열전도도가 큰 아마섬유는 시원한 섬유이고, 열전도도가 작은 양모는 가장 따뜻한 섬유이다. 등방성 물질의 경우에는 스칼라량, 비등방성 물질의 경우에는 텐서량이 된다.
⑤ 얼음이 녹아서 시료와 완전히 접촉될 때까지 몇 분동안 기다린다. 옷감을 예를 들면 열전도도가 큰 아마섬유는...

일반물리학 실험 - 열전도도 측정(measurement)

1. 실험 제목 : 열전도도

2. 목적
- 고체의 열전도도 측정(measurement)을 통하여 열전도 현상 및 열전도 방정식을 이해하고 고체 내에서 전도되는 열량의 측정(measurement) 방법을 익힌다. 물체 내부 임의의 점에서 등온면(等溫面)의 단위면적을 지나 이것과 수직으로 단위시간에 통과하는 열량과 이 방향의 온도 기울기와의 비를 말한다.
⑧ 얼음의 직경 를 다시 한 번 측정(measurement)한다.
⑩ 증기를 발생시키기 전후의 얼음의 녹는 율 를 계산하여 (온도 차이에 의한 순수율) = 를 구하면



로 계산할 수 있따
5. 실험 결과

o[시료 : 나무]o

나무의 두께: 0.566cm
실험 전 얼음 지름: 8.231cm
실험 후 얼음 지름: 8.210cm
⇒얼음 지름의 평균값: (8.231+8.210) / 2 = 8.2205cm
면적: πr²=π(4.1cm) = 52.783cm
시간: 5분=5×60 = 300s
녹은 얼음의 질량: 16g
k=녹은 얼음의 질량×80㎈×두께 / 면적×시간×100℃
=16g×80cal×0.566cm / 52.783cm×300s×100℃
= 0.00045530

oo

o-[시료 : 아크릴]-o

아크릴의 두께: 0.542cm
실험 전 얼음 지름: 8.210cm
실험 후 얼음 지름: 8.223cm
⇒얼음 지름의 평균값: (8.210+8.223) / 2 = 8.2165c
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[자연과학] 일반물리학 실험 - 열전도도 측정
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순서

다.
④ 얼음의 직경 를 측정(measurement)하여 기록하고 얼음을 시료 위에 놓는다. 열전도도는 밀도, 비열, 점도에 의해 영향을 받는다.

3. 이론(理論)
열전도도 [熱傳導度, thermal conductivity]
oo
열의 전달 정도를 나타내는 물질에 관한 상수. 열전도율이라고도 한다.

위의 식으로부터


로 나타낼 수 있으므로 우변의 여러 변수를 측정(measurement)하면 를 구할 수 있따

측정(measurement)하고자 하는 고체를 얇은 판 형태로 제작하여 한쪽 면은 수증기에 접하게 함으로써 100℃를 유지하고 다른 면은 얼음에 접하여 0℃를 유지하면 = 100℃로 만들 수 있으며, 이때 전도된 열량은 녹은 얼음의 양에 80를 곱하여 계산할 수 있따

즉,

…(투비컨티뉴드 )

로 주어진다.
③ 그림 2-1과 같이 장치도를 꾸미고 steam chamber위에 시료를 놓는다.

3. 이론(理論)
열전도도 [熱傳導度, thermal conductivity]
oo
열의 전달 정도를 나타내는 물질에 관한 상수. 열전도율이라고도 한다. 열전도도는 밀도, 비열, 점도에 의해 영향을 받는다. 등방성 물질의 경우에는 스칼라량, 비등방성 물질의 경우에는 텐서량이 된다. 물체 내부 임의의 점에서 등온면(等溫面)의 단위면적을 지나 이것과 수직으로 단위시간에 통과하는 열량과 이 방향의 온도 기울기와의 비를 말한다.
4. 실험 방법
① 얼음주형(mold)에 물을 채우고 얼린다.

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설명



실험결과/물리

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일반물리학 실험 - 열전도도 측정(measurement)

1. 실험 제목 : 열전도도

2. 목적
- 고체의 열전도도 측정(measurement)을 통하여 열전도 현상 및 열전도 방정식을 이해하고 고체 내에서 전도되는 열량의 측정(measurement) 방법을 익힌다. 특히 금속은 자유전자에 의한 열전도 때문에 큰 값을 가지며, 열전도도와 전기전도도 사이에는 비데만-프란츠의 법칙이 성립한다.
② 시료의 두께 h를 측정(measurement)하고 기록한다. 특히 금속은 자유전자에 의한 열전도 때문에 큰 값을 가지며, 열전도도와 전기전도도 사이에는 비데만-프란츠의 법칙이 성립한다. - 네이버 사전 -
oo

물체를 통하여 전달된 열량은 다음의 식으로 나타낼 수 있따

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.
⑨ 로부터 평균값 를 계산하여 면적 A를 구한다. 즉, 열의 전달 정도를 나타내는 물질에 관한 상수인데, 온도나 압력에 따라 달라진다.
⑥ 녹은 얼음을 담을 용기의 질량을 측정(measurement)한 후에 시간 (약 10분 정도)동안 녹은 물을 모으고 전체 질량을 측정(measurement)하여 기록하면 녹은 얼음의 질량 을 계산할 수 있따
⑦ steam chamber에 증기를 발생시켜서 온도가 안정될 때까지 기다린 후에 용기를 비우고 실험의 ⑥과정을 되풀이하여 녹은 얼음 질량 , 걸린 시간 를 기록한다. 즉, 열의 전달 정도를 나타내는 물질에 관한 상수인데, 온도나 압력에 따라 달라진다.

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