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열전도계수

작성일 2022-02-22
[요약] 단위시간, 단위표면적 당 흐르는 열에너지량 열전도계수(Coefficient of thermal conductivity) 또는 열전달률은 단위 시간에 단위 온도차일 때 단위 표면적으로 이루어지는 열전달량을 의미한다. 열전도계수는 본질적으로 재료의 가능한 열방출률을 측정하는 기준이며 압력 조건에서 결정되고 재료의 용융 온도 범위 전반에 걸쳐 평균을 낸 값이다. 열전도계수는 푸리에 법칙에서 전도에서의 비례상수로, 기본물성이기 때문에 재료마다 고유의 값이 정해져 있다. 그러므로 공식을 이용해 구할 수 있고, 단위는 SI 단위로 , 이다. 여기서 A는 열이 전달되는 평면 (m2), q는 들어오거나 나가는 열에너지 (J/s = W), h = 열 전달 계수, W/(m2K), 는 고체 표면과 주변 유체의 온도 차이 = 고체 표면과 주변 유체의 온도 차이를 의미한다. 열전도계수와 열전달계수는 혼용되어 사용되기도 하는데 둘은 엄연히 다른 의미이다. 열전달계수의 하나는 대류 열전달계수고 다른 하나는 복사 열전달계수로 두 개로 나뉜다. 대류 열전달계수는 뉴턴의 냉각법칙에서의 비례상수이고, 복사 열전달계수는 작은 표면을 완전히 둘러싸고 있는 큰 표면으로부터의 정미 복사 열전달 계수이다. 열전도계수는 대류 열전달계수와 달리 주어진 일정한 값 없이 여러 가지 요인들을 가지고 계산한다. 결론적으로 열전도계수는 전도에 대한 비례상수이고, 열전달계수는 복사와 대류에 대한 비례상수이다.
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