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1[소방시설관리사 1차] 25년 1회차

단면적이 1m²인 단열재를 통하여 5 kcal/min의 열이 이동하고 있다. 단열재의 두께는 3cm이고, 열전도계수는 0.3 kcal/m·℃·h 일때 단열재 양면 사이의 온도차(℃)는 얼마인가? (단, 제시된 조건 외는 무시한다.)

해설

푸리에 법칙에 따라 전도열량은 열전도계수·면적·온도차에 비례하고 두께에 반비례하므로, 이를 이용해 온도차를 구한다.
 $Q = 5\ \mathrm{kcal/min} = 300\ \mathrm{kcal/h}$ 
 $Q = \dfrac{\lambda A \Delta T}{d} \Rightarrow \Delta T = \dfrac{Qd}{\lambda A}$ 
 $\Delta T = \dfrac{300 \times 0.03}{0.3 \times 1} = 30\ ^\circ\mathrm{C}$ 로, 단열재 양면의 온도차는 30℃이다.

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