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열전도율(Thermal conductance)은 구체적인 크기와 모양을 가진 물체가 실제로 열을 전달하는 정도를 뜻한다. 간단히 전도율이라고도 한다. 열전도율의 단위는 W/K 이다. 이와 유사하지만 다른 개념으로 열전도도(thermal conductivity)가 있는데, 이는 물체의 고유한 성질로, 높은 열전도도를 가진 물질일수록 열에너지를 더 잘 전달한다. 열전도도 k의 단위는 W/mK이다. 즉, 열전도도가 같은 물질로 만든 물체라도 크기와 모양이 달라지면 실제 열전도율은 달라진다. 열역학에서 열전도율과 열전도도의 관계는 전자기학에서 전기전도도(electrical conductivity)와 전기전도율(electrical conductance), 혹은 비저항 또는 고유저항(resistivity)과 저항(resistance)의 관계와 흡사하다. 즉, 단면적 , 길이 인 물질의 열전도도가 라면, 의 단위는 W/m·K이다. 이 물체의 열전도율은 로 주어지므로, 열전도율 의 단위는 W/K 이 된다.
그림과 같이 온도가 T1인 고온의 물체와 온도가 T2인 저온의 물체 사이에 단면적이 A이고 길이가 L인 물체가 접촉해 있다고 가정해 보자.
이때 고온의 물체에서 저온의 물체로 전도에 의해 이동하는 열의 양(Q)은 두 물체의 온도 차이(T1 – T2)와 단면적 A, 그리고 시간 t에 비례하며, 길이 L에 반비례할 것이다. 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.
Q = kA ∙ (T₁-T₂)/L ∙ t
여기서 비례 상수 k를 그 물질의 열전도도라고 하며, 이는 물질에 따라 다르게 나타나는 물질의 특성에 해당한다. 위 식을 열전도도 k에 대해서 나타내면 다음과 같다.
'k = QL/A((T₁-T₂)t'
열전도율은 구체적인 크기와 모양을 가진 물체가 실제로 열을 전달하는 정도를 뜻한다. 즉, 열전도도가 k인 어떤 물체가 길이가 L이고 단면적이 A일 때, 이 물체의 열전도율(c)은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
c= k ∙ A/L
열전도도 k값이 큰 물질은 좋은 열 전도체이며, k값이 작은 물질은 좋은 열 절연체이다. 보통 금속은 k값이 높은 좋은 열 전도체이다. 반면 공기는 k값이 작아 좋은 열 절연체 중 하나이다. 집의 창문을 보면 보통 2중창으로 되어있는데, 이는 창문과 창문 사이에 공기라는 열 절연체를 사용하기 위한 것이다. 뜨거운 냄비를 들어 올릴 때 오븐용 장갑을 사용하는 것은 오븐용 장갑이 좋은 열 절연체이기 때문이다. 옷감을 예를 들면 열전도도가 큰 아마 섬유는 시원한 섬유이고, 열전도도가 작은 양모는 따뜻한 섬유이다.
열전도율 목록[편집]
단위는 ㎉/℃
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
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