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피부 온도가 310 K인 사람이 300 K인 초여름에 맑은 공기를 쐬고… | [7급 국가직 전달현상] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 전달현상] 21년 1회차
피부 온도가 310 K인 사람이 300 K인 초여름에 맑은 공기를 쐬고 있다. 사람 피부의 방출률(emissivity)과 흡수율(absorptivity)은 0.9로 같고, 피부 표면적은 1 m2일 때, 피부의 순 에너지 손실[W]은? (단, Stefan-Boltzmann 상수 = 5.0 × 10-8 W m-2 K-4, 3104 = 9.2 × 109이며, 의복은 고려하지 않고 피부와 공기 간 복사에 의한 열전달만 고려한다)
1
4.95
2
5.5
3
49.5
4
55
해설

피부의 순 복사 에너지 손실은 49.5 W이다.

작은 물체와 넓은 주위 사이의 순 복사: q=εσA (Ts4−Tsur4)q = \varepsilon\sigma A\,(T_s^4 - T_{sur}^4)

3004=8.1×109300^4 = 8.1\times10^9, Ts4−Tsur4=(9.2−8.1)×109=1.1×109T_s^4 - T_{sur}^4 = (9.2 - 8.1)\times10^9 = 1.1\times10^9
q=0.9×5.0×10−8×1×1.1×109=49.5 Wq = 0.9\times5.0\times10^{-8}\times1\times1.1\times10^9 = 49.5\ \mathrm{W}

방출률 0.9를 빠뜨리면 55 W가 나오므로 주의한다.

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