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1[에너지관리기사 필기] 16년 2회차
다음 그림의 3겹층으로 되어 있는 평면벽의 평균 열전도율은? (단, 열전도율은 λA=1.0kcal/mㆍhㆍ℃, λB=2.0kcal/mㆍhㆍ℃, λc=1.0kcal/mㆍhㆍ℃)
문제 이미지
1
0.94cal/mㆍhㆍ℃
2
1.14cal/mㆍhㆍ℃
3
1.24cal/mㆍhㆍ℃
4
2.44cal/mㆍhㆍ℃
해설

그림의 벽은 내측부터 A층 3cm, B층 2cm, C층 3cm가 겹쳐진 전체 두께 8cm(0.08m)의 3겹 평면벽이다.

다층벽의 평균 열전도율은 전체 두께를 각 층 열저항(L/λ)의 합으로 나눈 값이다.
λm=LLλ=0.080.031.0+0.022.0+0.031.0=0.080.071.14\lambda_m=\dfrac{\sum L}{\sum \dfrac{L}{\lambda}}=\dfrac{0.08}{\dfrac{0.03}{1.0}+\dfrac{0.02}{2.0}+\dfrac{0.03}{1.0}}=\dfrac{0.08}{0.07}\fallingdotseq 1.14

따라서 평균 열전도율은 약 1.14kcal/mㆍhㆍ℃이다. 두께로 가중평균해 (0.03×1.0+0.02×2.0+0.03×1.0)/0.08 = 1.25로 계산하면 1.24에 가까운 값이 나와 틀리기 쉬우니, 반드시 열저항을 합한 뒤 전체 두께로 역산해야 한다.

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