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1[7급 국가직 전달현상] 26년 1회차
전도(conduction)와 대류(convection) 열전달에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
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고체 금속 내에서 열전도는 자유전자의 운동에 기인한다.
2
대류에서 열전달계수()는 유체의 고유 물성(intrinsic property)으로서 유체의 역학적 흐름 형태와는 무관하게 일정한 값을 가진다.3
Fourier 법칙에 따르면 1차원적 열 흐름에서 열플럭스(heat flux)는 온도구배(temperature gradient)에 비례한다.
4
유체 내의 온도 차로 인해 밀도 차가 발생하고, 그로 인한 부력 때문에 흐름이 유발될 때, 이를 자연대류(natural convection)라고 한다.
해설
대류 열전달계수가 유체 고유 물성으로 흐름 형태와 무관하다는 설명이 틀렸다. 열전달계수는 흐름 상태(유속·층류/난류)와 기하 형상에 따라 달라지는 값이다.
그래서 열전달계수는 같은 무차원 상관식으로 흐름 조건마다 구한다.
- 금속의 높은 열전도도는 자유전자의 운동에 기인하므로 옳다.
- 푸리에 법칙은 열플럭스가 온도구배에 비례함을 나타내므로 옳다.
- 온도 차에 따른 밀도 차와 부력으로 유발되는 흐름이 자연대류라는 설명은 옳다.
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