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두께가 1cm인 석면 벽의 차가운 쪽은 0°C이고 더운 쪽은 100°C… | [9급 지방직 화학공학일반] 10년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 화학공학일반] 10년 1회차
두께가 1cm인 석면 벽의 차가운 쪽은 0°C이고 더운 쪽은 100°C이다. 석면의 열전도도는 0°C에서 0.01W/mㆍ℃, 100°C에서 0.02W/mㆍ℃이고, 열전달 면적이 2m2일 경우 석면 벽을 통한 열전달량[W]은? (단, 열전도도는 온도에 따라 선형적으로 변한다)
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해설

열전달량은 300 W이다.

열전도도가 선형 변화하면 산술 평균값을 쓴다.
kavg=0.01+0.022=0.015 W m−1∘C−1k_{avg}=\dfrac{0.01+0.02}{2}=0.015\,\mathrm{W\,m^{-1}{}^{\circ}C^{-1}}

q=kavgAΔTLq=\dfrac{k_{avg}A\Delta T}{L}
q=0.015×2×1000.01=300 Wq=\dfrac{0.015\times2\times100}{0.01}=300\,\mathrm{W}

  • 200 W는 저온 쪽 열전도도만 적용한 값으로, 선형 변화 조건을 반영하지 못한다.
  • 400 W는 고온 쪽 열전도도만 적용한 값이다.
  • 100 W는 0~100°C 범위의 어떤 열전도도 값을 써도 나오지 않는 값이다.

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