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1[에너지관리기사 필기] 18년 3회차
서로 다른 고체 물질 A, B, C인 3개의 평판이 서로 밀착되어 복합체를 이루고 있다. 정상 상태에서의 온도 분포가 그림과 같을 때, 어느 물질의 열전도도가 가장 작은가? (단, 온도 T1=1000℃, T2=800℃, T3=550℃, T4=250℃ 이다.)
1
A
2
B
3
C
4
모두 같다.
해설
그림에서 A·B·C 세 평판의 두께는 모두 5cm로 같고, 정상상태이므로 세 층을 통과하는 열유속 q는 모두 같다. 푸리에 법칙 에서 q와 L이 같으면 열전도도 k와 층별 온도강하 Δt는 반비례한다.
각 층의 온도강하는 A가 1000 − 800 = 200℃, B가 800 − 550 = 250℃, C가 550 − 250 = 300℃다. 그림의 온도분포선도 A 구간에서 가장 완만하고 C 구간에서 가장 가파르게 떨어진다.
따라서 kA : kB : kC = 1/200 : 1/250 : 1/300 이 되어 온도강하가 가장 큰 C의 열전도도가 가장 작다. 반대로 온도강하가 가장 작은 A가 열을 가장 잘 전달한다.
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