푸리에 열전도 법칙

푸리에 열전도 법칙

Q = kA(T₁-T₂)/L

핵심 개념

평판을 통한 정상상태 전도에서는 열전도율, 면적, 양쪽 온도차, 두께가 열손실을 결정함

전체 열량률은

$\dot Q=\frac{kA(T_1-T_2)}{L}$

면적당 열유속은 q'' = k(T₁−T₂)/L임 · k는 열전도율, A는 면적, L은 단열재 두께이며, 열은 고온에서 저온으로 흐름 · 부호는 방향을 나타내므로 문제의 손실량은 보통 절댓값으로 계산함

2022년 4월 시험 90번에서 k=0.037 kcal/m·h·℃, A=1 m², T₁−T₂=20℃, L=0.2 m이므로

$\dot Q=\frac{0.037\times1\times20}{0.2}=3.7\text{ kcal/h}$

정답은 4번임

문제에서 보이는 키워드	정답으로 연결
평판 전도 열량	$\dot Q=\frac{kA(T_1-T_2)}{L}$
대표 계산	$\dot Q=\frac{0.037\times1\times20}{0.2}=3.7\text{ kcal/h}$
두께 증가	열손실 감소
면적·온도차 증가	열손실 증가
정상상태 평판 전도	열전도율·면적·온도차·두께로 결정

두께가 커지면 열손실은 작아지고, 면적과 온도차가 커지면 커짐 · 총 열량률과 면적당 열유속을 혼동하지 말고 시간 단위와 열전도율 단위를 함께 확인함

아래 기출은 위에서 정리한 개념이 실제 시험에서 어떻게 출제됐는지 확인하기 위한 근거 자료입니다.

수록 기출 1문항 · 1개 시험 회차 · 2022년