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문제 정보
문제 ID: 49599
카테고리: 에너지관리기능사
강의: 미분류
키워드: 없음
문제
두께 150㎜, 면적이 15m2인 벽이 있다. 내면 온도는 200℃, 외면 온도가 20℃일 때 벽을 통한 열손실량은? (단, 열전도율은 0.25kcal/m·h·℃이다.)
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정답
4번
: 4500kcal/h
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거]
열손실량을 계산하기 위해 Fourier의 열전도 법칙을 사용합니다. 열손실량 Q는 다음과 같이 계산됩니다:
\[ Q = \frac{k \cdot A \cdot (T_1 - T_2)}{d} \]
여기서 \( k = 0.25 \, \text{kcal/m·h·℃} \), \( A = 15 \, \text{m}^2 \), \( T_1 = 200 \, \text{℃} \), \( T_2 = 20 \, \text{℃} \), \( d = 0.15 \, \text{m} \)입니다.
따라서,
\[ Q = \frac{0.25 \cdot 15 \cdot (200 - 20)}{0.15} = \frac{0.25 \cdot 15 \cdot 180}{0.15} = \frac{675}{0.15} = 4500 \, \text{kcal/h} \]
따라서 정답은 4번입니다.
[오답 해설]
1번(101kcal/h): 계산 과정에서 열전도율, 면적, 온도 차, 두께를 잘못 적용하여 결과가 크게 낮아졌습니다.
2번(675kcal/h): 계산 과정에서 두께를 잘못 적용하여 열손실량이 과소 평가되었습니다.
3번(2345kcal/h): 열전도율과 면적, 온도 차를 잘못 결합하여 중간 결과가 잘못되었습니다.
각 오답은 열전도량을 계산하는 과정에서의 오류로 인해 발생했습니다.
[관련 개념]
열전도는 물질이 열을 전달하는 능력을 나타내며, Fourier의 법칙에 따라 열전도율, 면적, 온도 차, 두께에 비례하여 열손실량이 결정됩니다.
[학습 포인트]
열전도량 계산 시, 각 변수의 단위와 값을 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. Fourier의 법칙을 통해 열전도 현상을 이해하고, 실제 문제에 적용하는 연습이 필요합니다.
열손실량을 계산하기 위해 Fourier의 열전도 법칙을 사용합니다. 열손실량 Q는 다음과 같이 계산됩니다:
\[ Q = \frac{k \cdot A \cdot (T_1 - T_2)}{d} \]
여기서 \( k = 0.25 \, \text{kcal/m·h·℃} \), \( A = 15 \, \text{m}^2 \), \( T_1 = 200 \, \text{℃} \), \( T_2 = 20 \, \text{℃} \), \( d = 0.15 \, \text{m} \)입니다.
따라서,
\[ Q = \frac{0.25 \cdot 15 \cdot (200 - 20)}{0.15} = \frac{0.25 \cdot 15 \cdot 180}{0.15} = \frac{675}{0.15} = 4500 \, \text{kcal/h} \]
따라서 정답은 4번입니다.
[오답 해설]
1번(101kcal/h): 계산 과정에서 열전도율, 면적, 온도 차, 두께를 잘못 적용하여 결과가 크게 낮아졌습니다.
2번(675kcal/h): 계산 과정에서 두께를 잘못 적용하여 열손실량이 과소 평가되었습니다.
3번(2345kcal/h): 열전도율과 면적, 온도 차를 잘못 결합하여 중간 결과가 잘못되었습니다.
각 오답은 열전도량을 계산하는 과정에서의 오류로 인해 발생했습니다.
[관련 개념]
열전도는 물질이 열을 전달하는 능력을 나타내며, Fourier의 법칙에 따라 열전도율, 면적, 온도 차, 두께에 비례하여 열손실량이 결정됩니다.
[학습 포인트]
열전도량 계산 시, 각 변수의 단위와 값을 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. Fourier의 법칙을 통해 열전도 현상을 이해하고, 실제 문제에 적용하는 연습이 필요합니다.
문제 정보
문제 ID: 49599
카테고리: 에너지관리기능사
강의: 미분류
키워드: 없음