두께 150mm의 노벽에 두께 100mm의 단열재로 보온한다. 노벽의 내면온도는 700℃이고, 단열재의 외면온도는 40℃이다. 노벽 10m 2 로부터 10시간 동안 잃은 열량은? (단, 노벽과 단열재의 열전도도는 각각 3.0 및 0.1kcal/mㆍhㆍ℃이다.)

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1[화공기사 필기] 15년 3회차

두께 150mm의 노벽에 두께 100mm의 단열재로 보온한다. 노벽의 내면온도는 700℃이고, 단열재의 외면온도는 40℃이다. 노벽 10m²로부터 10시간 동안 잃은 열량은? (단, 노벽과 단열재의 열전도도는 각각 3.0 및 0.1kcal/mㆍhㆍ℃이다.)

6,285.7kcal

6,754.4kcal

62,857.0kcal

67,544kcal

해설

10시간 동안 잃은 열량은 약 62,857kcal이다.
복합벽의 정상상태 열전달률은  $q=\dfrac{A\,\Delta T}{\frac{L_1}{k_1}+\frac{L_2}{k_2}}$ 이며,  $\dfrac{L_1}{k_1}=\dfrac{0.15}{3.0}=0.05$ ,  $\dfrac{L_2}{k_2}=\dfrac{0.10}{0.1}=1.0$ 이다.
 $q=\dfrac{10\times(700-40)}{0.05+1.0}=\dfrac{6600}{1.05}\approx6285.7\,\mathrm{kcal/h}$ 이며, 10시간이면  $6285.7\times10\approx62{,}857\,\mathrm{kcal}$ 이다.

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