07. Micro- and Nanoscale Effects

열전달

PART 07. Micro- and Nanoscale Effects

같은 물질은 잘라도 k는 동일하다.

But, 아주, 아주, 아주 작게 자르면 변화한다.

아래 표시한 화살표 쪽을 보면

입자가 위쪽으로 가지 못하고 튕겨져 나온다.

이러한 한계를

Physical boundary라 한다.

Mean free path는

분자가 충돌하지 않고 이동 할 수 있는 거리이다.

MFP가 클수록 에너지를 가진 입자가

더 멀리까지 이동할 수 있으므로 k가 더 크다.

여기서, Physical boundary는 열전달에 있어서 방해요소이다.

MFP가 같더라도

위 왼쪽 그림은 꺾여서 다시 되돌아오고

오른쪽은 앞으로 나아가 열전달이 더 잘된다.

여기서, Film thickness가 MFP 보다 훨씬 크면

Nano scale effect는 무시된다.

(아래 왼쪽 그림)

But, film thickness 가 MFP 에 비할 정도로 작으면

Nano scale effect가 생기고,

Physical boundary 에 의한

Negative effect 가 생기므로

Thermal conductivity 가 낮아진다.

(위 오른쪽 그림)