전도

개념과 원리

평판 전도식은 정상상태, 일정한 열전도율, 두께 방향의 1차원 열전달을 가정합니다. 같은 재료에서 두께가 늘면 열이 이동하기 어려워집니다. 실제 벽체가 여러 재료라면 각 층의 열저항을 더해야 하며 재료의 열전도율을 단순 평균하지 않습니다.

그림·공식 정리

개념

물질 자체의 큰 이동 없이 이웃한 입자 사이의 에너지 전달로 열이 이동하는 현상이다. 벽체, 단열재, 금속판을 통한 열이동이 대표적이다.

푸리에 법칙

Q = (λA/L)(T₁−T₂)
기호의미단위
λ열전도율W/(m·K)
A전열면적m²
L재료 두께m
T₁−T₂양쪽 표면의 온도차K 또는 ℃ 차이
기억하기
열전도율·면적·온도차가 커지면 전도열량은 증가하고, 두께가 커지면 감소한다.
자주 하는 실수
두께가 mm로 주어졌는데 m로 변환하지 않는 경우가 많다.

풀이에 적용하기

λ=0.04 W/(m·K), A=10 m², L=0.05 m, 양 표면 온도차 20 K이면 Q̇=λAΔTL=0.04×10×200.05=160 W입니다. 두께가 0.10 m로 두 배가 되면 같은 조건에서 80 W입니다.

헷갈리는 부분

공기온도와 벽 표면온도를 혼동하지 않습니다. 전도식에는 양쪽 재료 표면의 온도차를 쓰고, 실내외 공기온도차를 쓸 때는 표면 열저항까지 포함한 열관류율을 사용합니다.