모두CBT
표면온도가 300℃에서 안전하게 작동하도록 설계된 히터의 표면온도가 360℃로 상승하면 300℃에 비하여 약 몇 배의 열을 방출할 수 있는가?
2.5배
1.5배
1.1배
2.0배
복사에 의한 열방출량은 스테판-볼츠만 법칙에 따라 절대온도의 4제곱에 비례한다. Q2Q1=(T2T1)4=(360+273300+273)4=(633573)4\dfrac{Q_2}{Q_1}=\left(\dfrac{T_2}{T_1}\right)^4=\left(\dfrac{360+273}{300+273}\right)^4=\left(\dfrac{633}{573}\right)^4Q1Q2=(T1T2)4=(300+273360+273)4=(573633)4 이고, (1.1047)4≈1.49\left(1.1047\right)^4\approx1.49(1.1047)4≈1.49 이다.따라서 약 1.5배의 열을 방출하므로 ② 1.5배가 정답이다.