단면적이 A로 동일한 두 개의 층으로 구성된 단열 벽체의 열전달에 대한… | [9급 지방직 화학공학일반] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 화학공학일반] 17년 2회차

단면적이 A로 동일한 두 개의 층으로 구성된 단열 벽체의 열전달에 대한 총괄 열전달저항은 2K/W이다. 첫 번째 층의 두께는 0.25m이고 열전도도는 2.5W/mㆍK이며, 두 번째 층의 두께는 0.2m이고 열전도도가 0.2W/mㆍK일 때 벽체의 단면적(A)[m²]은?

0.20

0.55

1.00

1.75

해설

직렬 평면벽의 저항을 더해 풀면 벽체 단면적은 0.55 m²이다.
총괄 저항:  $R=\dfrac{L_1}{k_1A}+\dfrac{L_2}{k_2A}$ 
대입:  $2=\dfrac{1}{A}\left(\dfrac{0.25}{2.5}+\dfrac{0.2}{0.2}\right)=\dfrac{0.1+1}{A}$ 
결과:  $A=\dfrac{1.1}{2}=0.55\ \mathrm{m^2}$ 
저항을 더하지 않고 한 층만 쓰면 직렬 합이 빠져 다른 값이 나온다.
두 층 저항을 단면적 곱으로 처리하면 단위가 맞지 않는다.

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