유체역학 - 열의 이동방식 설명

 1 . 열의 이동(Heat Ttansmission)

 

열의 이동은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로

이동되며 이동되는 형식은 전도, 대류, 복사가

있고, 실제 열의 이동은 세 가지의 복합된 형태

로 이루어진다.

 

 2 . 열의 이동방식

 

1) 전도(Conduction)

ⓐ 물질의 이동 없이 온도가 다른 일정한 물체

내부에서 고은의 분자로부터 저온의 분자로 

열이 전달되는 형태이다.

ⓑ 전도율 : 온도차 1℃, 열의 이동거리 1m를 

1시간 동안에 이동한 열량을 그 물질의 열전도율

(Thermal Coductivity)라 한다.

ⓒ 전도열량은 열전도율, 재료의 면적, 온도차에 

비례하고, 두께에 반비례한다.

 

2) 대류(Convrcton)

ⓐ 유체의 흐름에 의해서 열이 이동되는 것을 

총칭한다.

ⓑ 유체에 축적된 열에너지가 유동함으로써 열이 

전달되는 것으로 액체난 기체가 열을 받으면 그 

부분이 팽창하여 밀도차가 이동하고 열을 받은 표

면에는 유체가 끊임없이 접촉하여 열의 수수가 이

루이진다.

ⓒ 고체의 표면에서 액체나 기체상태의 매체, 혹은

그 반대로 유체에서 고체의 표면으로 열이 전달되는

형태라 할 수 있다.

ⓓ 대류 열전달률은 유속, 유체의 온도, 표면 온도, 

열전도율, 유체의 비열, 유체의 비중량, 유체의 점성

접촉면의 모양에 의해 정해진다.

 

3) 복사(Radiation)

ⓐ 열복사는 빛과 마찬가지로 열에너지가 전자파의

형태로 물체로부터 방출되며, 이것이 다른 물체에 도

달하여 흡수되면 열로 변하게 되는 현상이다.

ⓑ 고온의 물체 표면을부터 저온의 물체표면으로 공간

을 통하여 복사에너지의 형태로 전달된 것이다.

ⓒ 열복사 에너지는 물체에 도달하면 그 일부는 표면에서

반사되며, 일부는 흡수되고 나머지는 투과된다.

이때 입사에너지 주에서 반사되는 비율을 반사율, 흡수되

는 비율을 흡수율, 투과되는 비율을 투과율이라 한다.

ⓓ 이론적인 완전흑체로부터 단위면적과 단위시간에 방

사되는 열에너지로 표면의 절대온도 4승에 비례한다.

이것을 스테판 볼츠만의 법칙이라 한다.