2021년 에너지관리기사 4회차 92번

Question

그림과 같이 가로 	imes 세로 	imes 높이가 m 3\ m	imes1.5\ m	imes0.03\ m 인 탄소 강판이 놓여 있다. 강판의 열전도율은 43\ m W/m\cdot K 이고, 탄소강판 아래 면에 열유속 700\ m W/m^2 을 가한 후, 정상상태가 되었다면 탄소강판의 윗면과 아랫면의 표면온도 차이는 약 몇 ℃ 인가? (단, 열유속은 알에서 위 방향으로만 진행한다.)

Accepted Answer

이 문제는 푸리에의 열전도 법칙을 이용하여 표면 온도 차이를 구하는 문제입니다. 핵심 개념은 열유속, 열전도율, 면적, 두께의 관계를 이해하는 것입니다. **정답 이유:** 1. **열유속(q)**은 단위 면적당 전달되는 열량으로, 문제에서 $700\ \rm W/m^2$으로 주어졌습니다. 2. **푸리에의 열전도 법칙**에 따르면, 정상 상태에서 열전도율($k$), 면적($A$), 두께($L$), 그리고 온도 차이($\Delta T$) 사이의 관계는 다음과 같습니다. $q = k \cdot A \cdot \frac{\Delta T}{L}$ 이 식을 $\Delta T$에 대해 정리하면, $\Delta T = \frac{q \cdot L}{k \cdot A}$가 됩니다. 3. 문제에서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같습니다. * 열유속($q$) = $700\ \rm W/m^2$ * 두께($L$) = $0.03\ \rm m$ * 열전도율($k$) = $43\ \rm W/m\cdot K$

2021년 에너지관리기사 4회차 92번 - 기출문제 및 해설

문제 1