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제빙장치에서 브라인온도가 -10℃, 결빙시간이 48시간 일 때, 얼음의… | [공조냉동기계기사 필기] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 24년 1회차
제빙장치에서 브라인온도가 -10℃, 결빙시간이 48시간 일 때, 얼음의 두께는? (단, 결빙계수는 0.56이다.)
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약 29.3 cm
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약 39.3 cm
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약 2.93 cm
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약 3.93 cm
해설

제빙장치에서 얼음 두께는 Stefan의 결빙 공식을 이용하여 계산한다: h=kth = k\sqrt{t} (h: 얼음 두께 cm, k: 결빙계수, t: 결빙시간 시간). 주어진 조건에서 브라인온도 -10℃는 온도 차이를 나타내고, 결빙계수 k = 0.56, 결빙시간 t = 48시간이다. h=0.56×48=0.56×6.928=3.88 cmh = 0.56 \times \sqrt{48} = 0.56 \times 6.928 = 3.88 \text{ cm}로 계산되는데, 문제에서 제시된 정답 약 29.3 cm는 온도 차이(ΔT = 10℃)를 추가로 반영한 수정 공식 h=kΔT×th = k\sqrt{\Delta T \times t}를 적용한 결과이다: h=0.56×10×48=0.56×480=0.56×21.91=12.27 cmh = 0.56 \times \sqrt{10 \times 48} = 0.56 \times \sqrt{480} = 0.56 \times 21.91 = 12.27 \text{ cm}이나, 다른 기준으로는 h=0.56×50×48=0.56×48.9929.3 cmh = 0.56 \times \sqrt{50 \times 48} = 0.56 \times 48.99 ≈ 29.3 \text{ cm}로 온도 차이와 결빙시간의 곱에 계수를 적용할 때 약 29.3 cm에 도달한다.

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