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1[소방시설관리사 1차] 20년 1회차

가로 50㎝, 세로 60㎝인 벽면의 양쪽 온도가 350℃와 30℃이고, 벽을 통한 이동열량이 250W일 때 이 벽의 두께 t(m)는? (단, 열전도도는 0.8W/m∙K이고 기타 조건은 무시하며, 소수점 이하 섯째자리에서 반올림한다.)

0.31

0.45

0.64

0.78

해설

푸리에의 열전도식을 두께에 대해 풀면 벽 두께는 약 0.31m가 된다.
그림은 두께 t인 벽의 왼쪽 면이 350℃, 오른쪽 면이 30℃로 유지되어 내부에 직선 온도구배가 걸린 상태를 보여준다.
전도 열량은 Q = kA(T₁ − T₂) ÷ t 이므로 두께는 t = kA(T₁ − T₂) ÷ Q 이다.
전열면적 A = 0.5m × 0.6m = 0.3㎡
온도차 = 350 − 30 = 320K
t = (0.8 × 0.3 × 320) ÷ 250 = 76.8 ÷ 250 = 0.3072
소수점 셋째자리에서 반올림하면 0.31m다.

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