9급지방직공무원 2010-05-22 화학공학일반 9번 문제 해설

요약:
두께 1cm의 석면 벽에서 온도차가 100°C인 경우, 선형적인 열전도도 변화를 고려하여 열전달량을 계산한다.

정답 근거:
- 온도차: Δ T = 100°C - 0°C = 100°C
- 평균 열전도도: 선형 변화로 (0.01 + 0.02/2) = 0.015 \, W/m·°C
- 열전달 공식: Q = k · A · (Δ T/d)
- 여기서 k = 0.015 \, W/m·°C , A = 2 \, m² , Δ T = 100 \, °C , d = 0.01 \, m
- Q = 0.015 × 2 × (100/0.01) = 300 \, W

오답 포인트:
- 1번 (100): 평균 열전도도를 고려하지 않고 단순 평균값을 적용한 경우.
- 2번 (200), 4번 (400): 열전도도 변화와 온도 차이를 정확히 반영하지 못한 계산 오류.

핵심 개념:
- 선형 열전도도 변화를 고려한 평균 열전도도 사용.
- 열전달량 계산 공식 Q = k · A · (Δ T/d) 이해.

마무리 요약:
석면 벽의 열전달량은 온도 변화와 선형적인 열전도도 변화를 반영하여 정확히 계산하면 300W로, 평균 열전도도를 적절히 적용한 결과이다.