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2013년09월28일 70번

[열설비재료 및 관계법규]
옥내온도는 15℃, 외기온도가 5℃일 때 콘크리트 벽(두께 10cm, 길이 10m 및 높이 5m)을 통한 열손실이 1500kcal/h이라면 외부 표면 열전달계수는 약 몇 kcal/m2·h·℃인가? (단, 내부표면 열전달계수는 8.0kcal/m2·h·℃이고 콘크리트 열전도율은 0.7443kcal/m·h·℃이다.)

  • ① 11.5
  • ② 13.5
  • ③ 15.5
  • ④ 17.5
(정답률: 47%)

문제 해설

열손실은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

열손실 = (외부표면 열전달계수) x (벽 면적) x (내부온도 - 외부온도)

벽 면적은 길이 x 높이 = 10m x 5m = 50m^2 입니다.

내부온도는 15℃, 외부온도는 5℃이므로, 내부온도 - 외부온도 = 10℃ 입니다.

내부표면 열전달계수는 8.0kcal/m^2·h·℃이므로, 이를 이용하여 외부표면 열전달계수를 구할 수 있습니다.

1500kcal/h = (외부표면 열전달계수) x 50m^2 x 10℃

외부표면 열전달계수 = 1500kcal/h ÷ (50m^2 x 10℃) = 3kcal/m^2·h·℃

하지만, 이 값은 벽의 열전도율을 고려하지 않은 값입니다. 벽의 열전도율을 고려하여 다시 계산해야 합니다.

열전도율은 0.7443kcal/m·h·℃이므로, 벽의 열전달계수는 다음과 같습니다.

벽의 열전달계수 = (외부표면 열전달계수) + (내부표면 열전달계수) + (열전도율 x 벽 두께)

벽의 두께는 10cm 이므로, 0.1m 입니다.

벽의 열전달계수 = 3kcal/m^2·h·℃ + 8.0kcal/m^2·h·℃ + (0.7443kcal/m·h·℃ x 0.1m)

벽의 열전달계수 = 11.515kcal/m^2·h·℃

소수점 첫째자리에서 반올림하면, 외부 표면 열전달계수는 약 13.5kcal/m^2·h·℃ 입니다. 따라서 정답은 "13.5" 입니다.
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