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두께 10mm에 열전도율 20W/(m℃)인 금속판 앞면의 온도가 80℃… | [국회직 9급 기계일반] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[국회직 9급 기계일반] 23년 1회차
두께 10mm에 열전도율 20W/(m℃)인 금속판 앞면의 온도가 80℃이고 뒷면의 온도가 40℃이다. 금속판 1m2에 1분 동안 전달되는 열량은? (단위: kJ)
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해설

금속판을 통해 1분 동안 전달되는 열량은 4,800 kJ이다.

공식: 푸리에 열전도 법칙에 따른 열전달률은 Q˙=kAΔTL\dot{Q} = kA \dfrac{\Delta T}{L}이다.

대입: Q˙=20×1×80−400.01=80000 W=80 kJ/s\dot{Q} = 20 \times 1 \times \dfrac{80 - 40}{0.01} = 80000\ \mathrm{W} = 80\ \mathrm{kJ/s}
결과: Q=80 kJ/s×60 s=4800 kJQ = 80\ \mathrm{kJ/s} \times 60\ \mathrm{s} = 4800\ \mathrm{kJ}

두께는 m 단위로 환산(10 mm = 0.01 m)하고, 시간은 초 단위로 곱해야 한다.

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