1. 실험 목적
여러 가지 화학적 또는 생물학적 과정에서 필요한 증발과 증류에서 끓는 물에서의 열 전달은 대단히 중요하다. 또한 증기의 액체로의 응축이나 액체의 증기로의 기화는 둘 다 큰 열 전달계수를 가지고 행해지는 유체의 상 변환이다. 응축은 일반적으로 증기와 같은 포화증기의 표면 온도가 포화 온도 이하인 고체와 접촉할때만 일어난다.
증기가 수직 혹은 수평 고체 표면에서 응축되면, 응축물의 막이 형성되는데 중력에 의하여 흘러내린다. 이 경우 열전달을 방해하는 것이 바로 고체 표면과 증기사이에 형성된 막이다. 이런 응축을 막형 응축이라고 한다. 반면에 고체표면에 작은 물방울이 흘러내리는 경우의 응축을 적형 응축이라고 한다. 이 방울이 커지면 액체가 되어 흘러내린다. 이 응축은 고체표면이 깨끗하지 않다던지 불순물이 끼어 있으면 쉽게 형성되고 열 전달 계수도 막형 응축보다 5~10배 정도 크다.
이 실험에서는 수평응축 관에서의 응축상태를 관측하고 표면의 상태(매끈한 것과 거칠은 것)에 따른 열 전달계수의 차이를 비교 및 검토한다.

2. 실험 원리
포화수증기와 같은 상변화를 일으키는 고온 유체가 온도 인 고체표면적 A에서 응축할 때 전달된 열량 는 증기의 이슬점과 관련되어 있다.


이 때


는 응축관에서 온도차이고 는 액체-증기 면에서의 액체(응축된 증기)온도이고, 는 물의 기화열 혹은 증기의 응축열이다.
m은 응축된 물의 질량속도인데 Reynolds Number사이에 다음 관계가 있다.


여기에서 는 막 온도에서 정의한 점성도이다.
또한 에너지의 손실이 전혀 없다면 이 전달된 열량은 냉각 관에서 얻은 열량과 같다.