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표면온도가 300℃에서 안전하게 작동하도록 설계된 히터의 표면온도가 3… | [소방설비기사(기계) 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 17년 2회차

표면온도가 300℃에서 안전하게 작동하도록 설계된 히터의 표면온도가 360℃로 상승하면 300℃에 비하여 약 몇 배의 열을 방출할 수 있는가?

1

2.5배

2

1.5배

3

1.1배

4

2.0배

해설

약 1.5배의 열을 방출한다. 고온 물체의 복사열 방출량은 스테판-볼츠만 법칙에 따라 절대온도의 4제곱에 비례한다.
Q2Q1=(T2T1)4\dfrac{Q_2}{Q_1}=\left(\dfrac{T_2}{T_1}\right)^4
절대온도로 환산하면 T1=300+273=573T_1=300+273=573 K, T2=360+273=633T_2=360+273=633 K이다.
(633573)4=(1.1047)4≒1.49\left(\dfrac{633}{573}\right)^4=(1.1047)^4\fallingdotseq 1.49

섭씨온도비 (360300)4\left(\dfrac{360}{300}\right)^4로 계산하면 약 2.07배가 나와 2.0배로 오답이 되므로, 반드시 절대온도(K)로 환산해야 한다.

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