화공기사 실기 필답형 - 전도(Conduction)

1. 전도(Conduction)

: 같은 물체나 접촉하고 있는 다른 물체 사이에 온도차가 있으면 유체의 경우는 분자의 운동이나 직접 충돌에 의해서, 금속의 경우는 전자의 이동에 의해서 고온부에서 저온부로 열전달이 일어나는 현상

 

- 금속과 같은 고체벽을 통한 열전달이 대표적인 예

 

 

2. 푸리에의 법칙과 열전도도

(1) 푸리에의 법칙 (Fourier’s law)

 - 열플럭스(heat flux)는 온도구배에 비례하며 이때 비례상수는 열전도도(k)이다.

 

 

 

 

3. 단면적이 일정한 도체에서의 열전도도 공식

 

 

 

 

4. 원관벽을 통한 열전도 공식

 

 

 

 

5. 여러층으로 된 벽에서의 열전도도

 

 

 단면적이 A인 재질이 서로 다른 3종류의 평면벽 정상상태에서 q1= q2 =q3 = q 로 나타낼 수 있다.

그럼 q는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

 

 

 여기서 전체저항 R은 R1, R2,  R3를 다 더한 값과 같다.

 

∴ R = R1 + R2 + R3

 

 또한, 각 벽면사이의 온도차는 각 저항과 비례관계를 갖는다.

 

△t : △t1 : △t2 = R : R1 : R2

 

 이 식은 고체벽면 사이의 온도를 구할 때 자주 사용하는 식이므로 알아두는것이 좋다.