인터넷이 안될 때

(1) 전도에 의한 열전달

         

        여기서 A : 단면적(m2)

                        : 물체의 미소 구간

                        : 온도차

                        : 미소 시간                                                   그림 Ⅲ-4 물체면의 온도 분포

                      : 흐르는 열

                         : 열전달 속도

                         : 비례 상수(열전도도)

                여기서 : 추진력

                         : 열저항

 

 그림 Ⅲ-5 단층 벽을 통한 열전도도

추운 겨울에 두께가 3mm인 유리창 안쪽의 실내 공기가 25℃이고 바깥쪽의 공기가 5℃라면 이 때, 유리창을 통한 열손실량은 얼마인가?(단 유리의 열전도도는 0.72W/m·℃ 이다.)

        , , , ,

        

열전도도가 0.488W/m·℃인 균일 물질로서, 두께 20cm, 넓이가 10 m2인 가열 가마의 벽이 있다. 이 벽의 내면 온도가 300℃, 외면 온도가 50℃라 할 때, 이 벽면의 열저항과 열손실량을 구하여라?.

        에서

        

    따라서

    열저항

    열손실

                                         

                                                                                            그림 Ⅲ-6 여러 층의 벽을 통한 열전도도

두께가 300mm인 내화 벽돌과 두께 100mm의 석면판으로 된 이중벽이 있다. 벽돌의 안쪽 온도가 1,000℃이고 석면판 바깥쪽 온도가 50℃라면 이 벽 1m2당 손실된 열량을 구하여라.(단, 벽돌과 석면의 열전도도는 0.5W/m·℃, 0.05W/m·℃)

 

내화 벽돌, 단열 벽돌 및 붉은 벽돌의 세 층의 벽돌로 만든 가마벽의 안쪽의 온도를 1,273K로 유지시키면서 열손실을 800W/m2로 하려고 한다. 이 때, 각 벽돌의 두께를 얼마로 하는 것이 좋겠는가?

다만, 내화 벽돌, 단열 벽돌 및 붉은 벽돌의 열전도도는 각각 1.0, 0.2, 0.5W/m․℃이고, 단열 벽돌의 안전 사용 온도는 1,073K, 붉은 벽돌의 바깥 온도는 356K, 붉은 벽돌의 두께는 15cm이다.

정상 상태에서 단위 넓이에 대한 열전도를 생각한다. 이 때의 접촉 저항은 무시해도 좋으므로

1) 내화 벽돌 두께

2) 단열 벽돌과 붉은 벽돌의 접촉 온도

3) 단열 벽돌의 두께

                                                          

또는

안쪽 반지름 200mm, 바깥쪽 반지름 300mm인 원통벽이 있다. 이 원통벽의 안쪽 온도가 900℃이고 바깥쪽 온도가 300℃일 경우 원통 1m당의 열손실을 구하여라.(단, 원통벽의 열전도도는 0.5W/m℃이다.)

바깥 반지름이 5cm인 강철관의 외부를 8cm 두께의 석면으로 감고, 그 외부를 다시 4cm 두께의 코르크로 감아서 최대한 외부로의 열손실을 막으려 한다. 강철관 외부의 온도가 300℃이고, 코르크층 외부의 온도가 30℃라고 하면, 이 원통관 1m당 열손실 속도는 얼마인가? 또, 석면층과 코르크층 사이의 온도는 얼마인가?(단 석면과 코르크층의 열전도도는 0.965 및 0.500W/m℃이다.)

(2) 대류에 의한 열전달

 

안지름 50mm, 바깥지름 54mm인 원관에 액체가 흐르고 바깥쪽에서 가스로 가열하고 있다. 원관 안쪽 액체 측의 경막 계수가 500W/m2·℃이고 원관 밖의 기체 측의 경막 계수는 40W/m2·℃이며, 강관의 열전도도는 60W/m℃이다. 총괄 열전달 계수를 구하여라.

물에 의해 원관 내를 흐르는 공기를 냉각하는 공기 냉각기가 있다. 이 냉각기는 안지름이 50mm, 두께가 2mm인 강관이다. 원관 안쪽 공기측의 경막 계수가 35W/m2·℃이고, 원관 밖의 물측 경막 계수는 600W/m․2℃이며, 강관의 열전도도는 45W/m2·℃이다. 총괄 열전달 계수를 구하여라.

수증기로 가열하는 가열 넓이 0.5m2인 이중 반응기에서 액상 반응을 시키고 있다. 반응물은 교반기로 교반해 주면서 반응 적정 온도인 75℃을 유지해 주기 위하여 125℃의 포화 수증기를 공급하고 있다. 반응열과 열손실을 무시할 경우, 열공급 속도를 구하여라.(단, 경막 계수는 수증기측이 7,000W/m2․℃, 반응물측이 3,500W/m2․℃이며, 반응기의 금속 벽의 저항은 무시한다.)

(3) 복사에 의한 열전달

무한히 평행한 두 개의 흑판이 있다. 각각의 표면 온도가 500℃, 900℃일 때 복사에 의한 단위 넓이 당 열전달량을 계산하여라.

 

  

인터넷이 안될 때