화재로 인해 공장 벽체의 내부 표면온도가 450℃까지 상승하였으며, 벽… | [소방시설관리사 1차] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방시설관리사 1차] 19년 1회차

화재로 인해 공장 벽체의 내부 표면온도가 450℃까지 상승하였으며, 벽체 외부의 공기온도는 15℃일 때 벽체 외부 표면온도(℃)는 약 얼마인가? (단, 벽체의 두께는 200mm이고, 벽체의 열전도계수는 0.69W/mㆍK, 대류열전달계수는 12W/m²ㆍK이다. 복사의 영향과 벽체 상ㆍ하부로의 열전달 및 기타의 손실은 무시하며, 0℃는 273K이고, 소수점 이하 셋째자리에서 반올림한다.)

112.14

121.14

235.14

385.14

해설

이 벽체의 외부 표면온도는 약 112.14℃이다.
정상상태에서는 벽체 내부의 전도 열유속과 외부 표면의 대류 열유속이 같으므로  $k\dfrac{T_i-T_s}{L}=h(T_s-T_\infty)$ 가 성립한다.
열전도계수 0.69 W/(m·K), 두께 0.2 m, 대류열전달계수 12 W/(m²·K), 내부 표면온도 450℃, 외기온도 15℃를 대입해 정리하면
 $3.45(450-T_s)=12(T_s-15)$ 
 $T_s \approx 112.14$ ℃이다.

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