열의 전달이론을 알아보도록하자

열의 전달 이론에 대하여 알아보도록 하자.

 

1)전도

어떤 금속막대기의 끝이 화염에 의해 가열되면, 열은 막대기 전체로 전달된다. 이러한 에너지의 전달은 물체내의 증가된 원자의 활동에 기인한다. 열이 막대의 한 끝에 전달되면, 그 끝 부분에 있는 원자들은 주변에 있는 원자들 보다 더 빠르게 움직이기 시작한다. 이러한 움직임은 원자들 간에 충돌을 증가시키는 원인이 된다. 에너지는 충돌 시 부딪치는 원자로 전달되게 된다. 에너지는 열의 형태로 막대기 전체로 전달된다. 일반적으로, 모든 화재의 초기단계에 있어서 열의 전달은 거의 전적으로 전도에 기인한다. 이후 화재가 성장하면서 뜨거운 가스는 발화원으로부터 떨어져 있는 대상물체(주변의 내장재 또는 가연물들)로 유등하게 되고, 전도는 다시 열을 전달하는 한 요인이 된다. 건축자재 또는 기타 가연물들과 직접적으로 접촉하는 가스의 열은 전도에 의해 대상물체로 전달된다.

2)대류

화재가 성장하기 시작할 때에 , 그 주변의 공기는 전도에 의해 가열된다. 공기와 연소물질은 뜨거워진다. 손을 화염위에 올려놓게 되면 , 손이 불에 직접적으로 닿지 않더라도 열을 느낄 수 있게 된다. 열은 대류에 의해 손으로 전달되게 된다. 대류는 가열된 액체나 가스의 운동에 의한 열에너지의 전달이다. 열이 대류현상에 의해 전달될 때, 유동체(액체나 가스등의 물질로 유동성을 갖는다)는 한 장소에서 다른장소로 움직이거나 군환한다. 모든 열의 전달은 따듯한 곳에서 차가운 곳으로 열이 흐르는 것이다.

3)복사

복사는 중간 매개체의 도움없이 발생하는 전자파(광파, 전파, 엑스레이 등)에 의한 에너지의 전달이다. 복사는 전자파의 움직임이므로 그 에너지는 빛의 속도로 직선으로 여행한다. 모든 따뜻한 물체는 열을 발산한다. 복사에 의한 열 전달의 단적인 예로는 태양열이 있다. 태양열 에너지는 빛의 속도로 태양에서 공간을 통과하여 지표면을 따뜻하게 한다. 복사는 대부분의 노출화재(EXPOSURE FIRE: 화재가 시발된 선물이나 가연물들로부터 떨어져 있는 건물이나 가욘물들에 점화되는 화재)의 원인이다. 화재가 더 커지게 되면, 열의 형태로 점점 더 많은 에너지를 발산하게 된다. 대형 화재의 경우, 어느 정도 떨어져 있는 주변의 건물이나 가연물들이 복사열에 의해 발화되는 것이 가능하게 된다. 복사에 의해 전달되는 열 에너지는 일반적으로 전도이나 대류를 방해하는 대기가 진공상태를 통화하여 이동한다. 복사에너지를 반사하는 물질들은 열의 전달을 방해하게 된다