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문제 정보
문제 ID: 376853
카테고리: 건축기사
강의: 미분류
키워드: 없음
문제
실내에 4500W를 발열하고 있는 기기가 있다. 이 기기의 발열로 인해 실내 온도상승이 생기지 않도록 환기를 하려고 할 때, 필요한 최소 환기량은? (단, 공기의 밀도 1.2kg/m3, 비열 1.01kJ/kgㆍK, 실내온도 20℃, 외기온도 0℃이다.)
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단일 문제
정답
2번
: 약 668m3/h
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거]
정답인 2번 약 668m³/h는 기기의 발열량을 외부 공기로 상쇄하기 위해 필요한 최소 환기량을 계산한 결과입니다. 발열량 4500W를 외부 공기로 제거하기 위해 필요한 공기량은 다음과 같이 계산됩니다.
1. 필요한 열량: 4500W = 4500 J/s
2. 온도 차: 20℃ - 0℃ = 20K
3. 공기의 비열: 1.01 kJ/kg·K = 1010 J/kg·K
4. 공기 밀도: 1.2 kg/m³
필요한 환기량(V) 계산식:
\[ V = \frac{Q}{\rho \cdot c_p \cdot \Delta T} \]
여기서 Q는 발열량, ρ는 공기 밀도, cp는 비열, ΔT는 온도 차입니다.
\[ V = \frac{4500}{1.2 \cdot 1010 \cdot 20} \approx 0.0277 \, m³/s \]
이를 시간당 환기량으로 변환하면 약 668 m³/h가 됩니다.
[오답 해설]
1번 약 452m³/h: 계산 과정에서 온도 차나 비열을 잘못 적용했을 가능성이 있습니다.
3번 약 856m³/h: 비열이나 밀도를 잘못 적용했거나 계산을 잘못했을 수 있습니다.
4번 약 928m³/h: 비열과 밀도를 잘못 이해했거나 계산 오류가 있었던 것으로 보입니다.
[관련 개념]
- 열전달: 열이 한 물체에서 다른 물체로 이동하는 과정.
- 비열: 물질이 단위 질량당 온도를 1도 올리기 위해 필요한 열량.
- 환기: 실내 공기를 외부 공기로 교환하여 실내 환경을 조절하는 과정.
[학습 포인트]
환기량을 계산할 때는 열전달의 기본 원리를 이해하고, 비열, 밀도, 온도 차를 정확히 적용하는 것이 중요합니다. 문제를 풀 때는 각 변수의 단위를 일관되게 유지하고, 계산 과정을 체계적으로 진행해야 합니다.
정답인 2번 약 668m³/h는 기기의 발열량을 외부 공기로 상쇄하기 위해 필요한 최소 환기량을 계산한 결과입니다. 발열량 4500W를 외부 공기로 제거하기 위해 필요한 공기량은 다음과 같이 계산됩니다.
1. 필요한 열량: 4500W = 4500 J/s
2. 온도 차: 20℃ - 0℃ = 20K
3. 공기의 비열: 1.01 kJ/kg·K = 1010 J/kg·K
4. 공기 밀도: 1.2 kg/m³
필요한 환기량(V) 계산식:
\[ V = \frac{Q}{\rho \cdot c_p \cdot \Delta T} \]
여기서 Q는 발열량, ρ는 공기 밀도, cp는 비열, ΔT는 온도 차입니다.
\[ V = \frac{4500}{1.2 \cdot 1010 \cdot 20} \approx 0.0277 \, m³/s \]
이를 시간당 환기량으로 변환하면 약 668 m³/h가 됩니다.
[오답 해설]
1번 약 452m³/h: 계산 과정에서 온도 차나 비열을 잘못 적용했을 가능성이 있습니다.
3번 약 856m³/h: 비열이나 밀도를 잘못 적용했거나 계산을 잘못했을 수 있습니다.
4번 약 928m³/h: 비열과 밀도를 잘못 이해했거나 계산 오류가 있었던 것으로 보입니다.
[관련 개념]
- 열전달: 열이 한 물체에서 다른 물체로 이동하는 과정.
- 비열: 물질이 단위 질량당 온도를 1도 올리기 위해 필요한 열량.
- 환기: 실내 공기를 외부 공기로 교환하여 실내 환경을 조절하는 과정.
[학습 포인트]
환기량을 계산할 때는 열전달의 기본 원리를 이해하고, 비열, 밀도, 온도 차를 정확히 적용하는 것이 중요합니다. 문제를 풀 때는 각 변수의 단위를 일관되게 유지하고, 계산 과정을 체계적으로 진행해야 합니다.
문제 정보
문제 ID: 376853
카테고리: 건축기사
강의: 미분류
키워드: 없음