열전도도

열전도도는 물질에 따라 다르고 같은 물질이라도 온도에 따라 변한다.

고체에 있어서 대부분의 금속은 높은 열전도를 가지고 있다. 그러나 공기와 같은 기체는 낮은 열전도도를 가지고 있고 따라서 열을 잘 전달해 주지 않는다.

물질의 열전달 속도는 열전도도, 온도차, 면적, 두께의 네 가지 요인으로 정의할 수 있으며 이 관계를 다음과 같이 정리할 수 있다.

• 온도차가 클수록 열전달 속도는 커지게 된다.
• 열이 통과할 수 있는 면적이 클수록 열전달 속도는 커지게 된다.
• 열이 통과하는 길이가 클수록 열전달 속도는 작아지게 된다.
• 열전도도가 높을수록 전도에 의한 열전달 속도는 커지게 된다.

1. 단일 층 벽을 통한 열전달

이들의 관계를 그림 1과 같이 단면적이 일정하고 두께 인 큰 평판에 적용해 보면 단면적 A는 두께 과 무관하게 일정하기 때문에 열이 정상 상태로 흐를 경우에는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

                      (1)

이 식을 푸리에의 법칙이라 한다.

이것을 열전달 추진력과 저항의 관계로 나타내면 다음과 같다.

                                                    (2)