열전달(대류, 전도, 복사)

1 대류(convection)
 1) 정의
   - 유체를 통해 열의 이동이 이루어지는 현상.
   - 기체나 액체등 유동성이 있는 유체내에서 일어나는 열전달 방법.
   - 가열에 의해 발생한 밀도 차이에 의해 유체의 이동이 발생하고 열이 전달됨.
 2) 대류의 종류
   - 자유대류(free convection)
     a 유체에 기계적인 힘이 작용하는 대류
     b 전선면을 따라 올라가는 따뜻한 공기의 상승류등
   - 강제대류(forced convetion)
     a  유체 내부의 온도차에 의해 유체유동이 이루어지는 경우
 3) 관련공식
   - k : 물질의 열전도도(w/mT)

   
2 전도(conduction)
 1) 정의
   - 물체안에서 이웃한 분자들의 연속적인 충돌에 의해 열이 전달되는 현상
   - 분자들이 에너지를 얻어서 진동하고 그 진동이 주변의 분자들에 충돌을 일으켜 진동이 전달되는 현상
   - 직접적인 분자간 분자진동에너지가 전달되는 현상으로 주로 고체에서 발생됨.
 2) 전도의 특징
   - 전도속도는 고체 종류에 따라 다르다.
     a 금속 : 은 > 구리 > 금 > 알루미늄 > 철
     b 비금속 : 유리 > 나무 > 물 > 공기
 3) 관련공식
    - h : 대류열전달계수(W/m^2.T)

3 복사(radiation)
 1) 정의
   - 전자기파에 의해 열이 매질을 통하지 않고 고온의 물체에서 저온의 물체로 직접 전달되는 현상.
   - 물질의 원자나 분자의 구조가 변하면서 전자파 또는 광자의 형태로 방출되는 에너지의 전달.
 2) 종류
   - 비전리복사(nonionizing radiation) : 전파, 단파, 적외선, 가시광선, 자외선
   - 비전리복사(ionizing radiation) : X선, 감마선복사
 3) 특징
   - 매질과 관계없이 발생하므로 진공속에도 발생한다.
   - 온도에 의해 물체가 방출하는 열복사만 취급한다.
   - 복사량 : 복사에관한 양의 총칭으로 복사에너지, 복사밀도, 복사선속, 복사발산도, 복사강도, 복사휘도, 복사조도등이 포함된다.
   - 복사열은 복사에너지형태로 전달되며 전기장의 강도와 자기장의 강도에 비례한다.
 4) 관련공식
   - σ : 스테판-볼츠만 상수(5.67x10e-8 W/m^2K^4)

 

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