온도 측정장치인 열전대를 반응기 탱크에 삽입한 접점의 온도를 Tm 유체… | [화공기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 19년 3회차
온도 측정장치인 열전대를 반응기 탱크에 삽입한 접점의 온도를 Tm 유체와 접점 사이의 총열전달 계수(overall heat transfer coefficient)를 U, 접점의 표면적을 A, 탱크의 온도를 T, 접점의 질량을 m, 접점의 비열을 Cm이라고 하였을 때 접점의 에너지 d수지식은? (단, 열전대의 시간상우 
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해설
접점의 에너지수지식은 τ·dTm/dt = T − Tm 형태가 된다.
접점에 축적되는 열이 유체에서 접점으로 전달되는 열과 같으므로 mCm·dTm/dt = UA(T − Tm)이다. 좌변은 질량 m, 비열 Cm인 접점의 축열항이고, 우변은 총열전달계수 U와 접점 표면적 A로 쓴 열전달량이다.
양변을 UA로 나누면 (mCm/UA)·dTm/dt = T − Tm이 되고, 시간상수를 τ = mCm/UA로 놓으면 τ·dTm/dt = T − Tm으로 정리된다.
미분되는 대상은 탱크 온도 T가 아니라 접점 온도 Tm이며, 접점이 유체보다 차가울 때(T > Tm) 접점 온도가 올라가야 하므로 우변은 Tm − T가 아니라 T − Tm이어야 한다.
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