[자연과학] 실험보고서 - 열전도도

○ 실험 제목
열전도도
○ 실험 목적
고체의 열전도도 측정을 통하여 열전도도현상 및 열전도 방정식을 이해하고 고체 내에서 전도되는 열량의 측정방식을 익힌다.
○ 관련이론
두 물체가 접촉되어 있을 때 온도가 높은 물체의 분자는 큰 운동 에너지를 갖고 있으므로 빠른 속도로 운동하여 온도가 낮은 물체의 분자에 충돌한다. 이렇게 충돌하면서 고온 물체의 에너지가 저온 물체로 이동한다. 즉 열이 이동하는 것이다. 이렇게 온도가 낮은 물체와 온도가 높은 물체를 접촉시키면 얼마 후에 두 물체의 온도는 같아진다. 이런 상태를 두 물체는 열평형 상태에 있다고 말한다. 그리고 고온의 물체에서 저온의 물체로 이동한 것을 열전도라고 한다. 열전도는 금속의 두께 L이 작을수록 금속의 고유한 성질인 열전도도(k)값이 클수록 금속이 접하고 있는 면적인 A가 클수록 접하고 있는 시간 t가 클수록 그리고 두 저장고사이의 온도차인 가 클수록 커진다.
단면적 A, 길이 l 인 금속 막대의 양끝을 온도 인 열원에 접촉시켰을 때 시간 t가 경과하는 동안 전도되는 열량은
( A : 얼음면적, ΔT : 얼음에서 수증기의 열을 받은…(생략)

① 얼음주형에 물을 채우고 얼린다

② 시료의 두께를 측정하고 기록한다.

③ 그림 V-1과 같이 장치도를 꾸미고 steam chamber위에 시료를 올려놓는다.

④ 얼음의 직경 을 측정하여 기록하고 시료위에 올려놓는다.

⑤ 얼음이 녹아서 시료와 완전히 접촉할 때까지 몇 분 동안 기다린다.

⑥ 녹은 얼음을 담을 용기의 질량을 측정한 후에 시간 (약 5분)동안 녹은 물을 모으고 전체질량을 측정하여 기록하면 녹은 얼음의 질량 를 계산할 수 있다.

⑦ steam chamber에 증기를 발생시켜 온도가 안정될 때까지 기다린후에 용기를 비우고 ⑥의 과정을 되풀이하여 녹은 얼음의 질량 , 걸린 시간 t를 기록한다.

⑧ 얼음의 직경 를 다시 한번 측정한다.

⑨ 로부터 평균값 를 계산하여 면적 A를 구한다.

⑩ 증기를 발생시키기 전후의 얼음의 녹는 비율 , 를 측정하여

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