9급국가직공무원 2008-04-12 화학공학일반 3번 문제 해설

문제 요약: 원통형 관의 평균 열전달 면적을 구하시오. 안쪽 반지름 r₁ = 4 cm, 바깥쪽 반지름 r₂ = 6 cm, 길이 L = 3 m, π = 3 사용.

정답: 4번 (0.9 m2)

근거:
- 평균 반지름 계산: rₐvg} = (r₁ + r₂/2) = (4 + 6/2) = 5 cm = 0.05 m
- 평균 면적 공식 적용: 원통의 평균 열전달 면적 A 는 A = 2 π rₐvg} L
\[
A = 2 × 3 × 0.05 = 0.3 \, m² × 3 = 0.9 \, m²
\]

오답 포인트:
- 1번 (6.0): 평균 반지름을 고려하지 않고 전체 표면적을 계산.
- 2번 (9.0): 반지름 차이를 과도하게 반영하여 계산 오류.
- 3번 (0.6): 반지름 평균 계산 및 길이 적용에서 실수.

핵심 개념:
- 평균 반지름: rₐvg} = (r₁ + r₂/2)
- 평균 열전달 면적: 원통의 경우 A = 2 π rₐvg} L

마무리 요약: 안쪽과 바깥쪽 반지름의 평균을 구한 후 길이를 곱해 평균 열전달 면적을 정확히 계산했습니다.