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출제 25-1/17-2표면온도가 300[°C]에서 작동하도록 설계된 히터의 표면온도가 360[°C]로 상승하면 처음 온도인 300[°C]에 비하여 약 몇 배의 복사 열을 방출할 수 있는가?
출제 25-1/17-2
표면온도가 300[°C]에서 작동하도록 설계된 히터의 표면온도가 360[°C]로 상승하면 처음 온도인 300[°C]에 비하여 약 몇 배의 복사 열을 방출할 수 있는가?
1.5배
3.0배
2.5배
2.0배
복사 열방출량은 슈테판-볼츠만 법칙에 따라 절대온도의 4제곱에 비례한다. 즉 E2E1=(T2T1)4\dfrac{E_2}{E_1}=\left(\dfrac{T_2}{T_1}\right)^4E1E2=(T1T2)4이다.온도를 절대온도로 바꾸면 T1=300+273=573T_1=300+273=573T1=300+273=573 K, T2=360+273=633T_2=360+273=633T2=360+273=633 K이므로 (633573)4≈(1.105)4≈1.5\left(\dfrac{633}{573}\right)^4\approx(1.105)^4\approx1.5(573633)4≈(1.105)4≈1.5가 된다. 따라서 약 ① 1.5배다.