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열전도율이 서로 다른 세 층으로 된 평판벽을 통해 정상상태 1차원 열전도가 일어날 때 옳은 설명은?

열전도율이 가장 작은 층에서 열유속이 가장 작다.

각 층의 온도차는 두께와 관계없이 서로 같다.

각 층을 통과하는 단위면적당 열유량은 모두 같다.

열전도율이 가장 큰 층에서 온도기울기가 가장 크다.

해설

정상상태에서는 어느 층에도 열이 쌓이지 않으므로 각 층을 통과하는 열유속  $q$  는 모두 같다.
각 층에서  $q = k\dfrac{\Delta T}{L}$  이므로
온도기울기  $\dfrac{\Delta T}{L} = \dfrac{q}{k}$  는 열전도율이 작은 층일수록 크다.
온도차는 각 층의 열저항  $\dfrac{L}{k}$  에 비례해 나뉜다.

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