[유체역학] 열전도도(k), 상태에 따른 열전도도(고체벽, 원통벽, 구), 열전달속도, 열유속, 열확산도, 푸리에의 식

열전도 - 고체와 고체(푸리에 법칙)

두 물체간의 열전달(분자의 진동), 한 물체 내에서 그 물체를 구성하고 있는 분자가 가지고 있는 에너지가 분자의 이동 없이 이웃분자에 전달되는 현상(300도 이하, 정지된 물체)

 

 

 

푸리에의 식(Fourier’s equation)

 

cf) 열전달속도(q) : kcal/h,

열유속(heat flux) = q/A : kacl/m2·h

열확산도(α) = k/(ρ·Cp) : m2/s

 

 

 

열전도도(k)

열전도도의 단위는 kcal/mh℃, W/m·℃, Btu/ft h oR

열전도도는 물질의 종류에 의해서 정해지는 물성값

열전도도는 고유한 값(실험적) & 온도의 1차 함수(k=a+bT, 상수 아님) ⇒ 같은 물질이더라도 온도에 따라 변함

고체 : 자유전자의 이동, 전기전도도 클수록 열전도도 크다(비금속 < 금속)

액체 : 운동량 전달, 온도 높을수록 분자량 작을수록 열전도도 낮다

기체 : 기체의 분자 확산, 온도 높을수록 열전도도 크다

열전달속도(k) 높을수록, 비열(Cp) 작을수록 열전달 잘함(= 벽사이간 온도차 작을수록)

일반적인 열전도도의 크기 : 고체 > 액체 > 기체

 

 

 

 

상태에 따른 열전도도

① 여러 개의 고체벽

 

 

② 원관벽판(원통벽) ★

 

 

③ 구 ★

 

 

 

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