노벽이 안쪽부터 내화벽돌(두께 240 mm, 열전도율 1.2 W/(m·… | [에너지관리기사 필기] 2023년 3회 기출복원 모의고사 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 2023년 3회 기출복원 모의고사
노벽이 안쪽부터 내화벽돌(두께 240 mm, 열전도율 1.2 W/(m·K))과 단열벽돌(두께 150 mm, 열전도율 0.15 W/(m·K))로 되어 있고, 노 안쪽 벽면 온도가 1,300℃, 바깥 벽면 온도가 100℃이다. 정상상태에서 두 벽돌의 경계면 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 접촉 열저항은 무시한다.)
1
약 200℃
2
약 300℃
3
약 562℃
4
약 1,100℃
해설

정상상태에서 두 벽돌의 경계면 온도는 약 1100℃이다.

단위면적당 열저항은 R1=0.241.2=0.2R_1=\dfrac{0.24}{1.2}=0.2, R2=0.150.15=1.0 m2K/WR_2=\dfrac{0.15}{0.15}=1.0\ \mathrm{m^2K/W}이므로
열유속은 q=1300−1000.2+1.0=1000 W/m2q=\dfrac{1300-100}{0.2+1.0}=1000\ \mathrm{W/m^2}이고,
경계면 온도는 Ti=1300−1000×0.2=1100T_i=1300-1000\times0.2=1100℃이다.

온도강하의 대부분이 열저항이 큰 단열벽돌층에서 일어나므로, 단열벽돌은 고온면이 아닌 바깥쪽에 두되 경계면 온도를 견디는 등급을 골라야 한다.

200℃는 내화벽돌층의 온도강하만 구한 값이고, 562℃는 열전도율을 무시하고 두께 비로만 온도를 나눈 값이다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[에너지관리기사 필기] 2023년 3회 기출복원 모의고사 100문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요에너지관리기사 필기 기출문제 암기장 전체 보기