냉각

냉각(Cooling, 冷却)은 더 낮은 온도와 상변화를 일으키는 열의 제거를 가리킨다. 냉각 방식에는 대류 냉각, 열복사 냉각, 열전도 냉각 등이 있다.

열대류

열대류(熱對流)는 기체나 액체가 물질이 이동하면서 열을 전달되는 현상을 가리킨다. 기체나 액체가 부분적으로 가열되면 가열된 부분이 팽창하면서 밀도가 작아져 위로 올라가고, 위에 있던 밀도가 큰 부분은 내려오게 되는데, 이런 과정이 되풀이되면서 기체나 액체의 전체가 고르게 가열된다.

대류는 그 발생 원인에 따라 자유대류(free convection)와 강제대류(forced convection)로 나눌 수 있다. 유체의 순수한 부력에 의해 발생하는 대류를 자유대류라 하고, 유체에 기계적인 힘이 작용하여 발생하는 대류를 강제대류라 한다. 대기 중 강제대류의 예로는 전선면을 따라 올라가는 따뜻한 공기의 상승류, 산의 경사면을 따라 올라가는 상승류, 지표마찰에 의한 공기의 수평수렴에 동반되는 상승류 등이 있다.

열복사

열복사(thermal radiation, 熱輻射)는 분자, 원자, 이온 등 물질 입자의 열 진동으로 인해 에너지를 복사하는 현상을 가리킨다. 온도가 다른 두 물체 사이에서는 높은 온도의 물체로부터 낮은 온도의 물체로 에너지가 이동하는데 특히 1,000℃ 범위를 넘는 물체에서 현저하며 복사되는 전자파는 가시(可視) 범위의 것도 포함하게 된다. 보통 물체의 열복사 형태는 완전 복사체(흑체)의 복사에 가까운 것이 많다. 열복사는 중간에 매개체가 없이 직접 열이 전달된다.

열전도

열에너지가 물질의 이동을 수반하지 않고 고온부에서 저온부로 연속적으로 전달되는 현상을 가리키며 주로 고체 내부에서 일어난다. 물질의 종류에 따라 전도되는 속도가 크게 다르므로 이를 열전도도로 표시하여 나타낸다.

참고자료

• 〈냉각〉, 《위키백과》

같이 보기

• 냉방

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