열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition 연습문제 2-68

열전달 2-68.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

Fundamentals and Applications

-YUNUS A. CENGEL

-AFSHIN J. GHAJAR

-유성연, 김경훈, 김병철, 김창녕, 이종붕, 조형희 공역

McGraw-Hill

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2-68

정상상태로 가정하고 열전도도, 용기 안의 온도, 열전달계수, 주위 공기는 일정하다. 열발생은 없고 1차원 열전달이다.

(a) 열전도도가 일정하고 열발생이 없는 정상상태 1차원 구좌표계 열전달 미분방정식과 경계조건은 다음과 같다.

열전달 미분방정식은 단일 미분항을 포함하고 있는 미지함수 T를 계수로 하는 항이 없으므로, 선형 2차 미분방정식이다.

따라서 (b) 적분을 이용하여 풀 수 있다. 그러므로

이고, 위의 식들을 정리하면 다음과 같다.

위의 식들을 정리하면 c1과 c2는 다음과 같다.

따라서 용기의 온도변화 관계식은 다음과 같다.

(c) 얼음물이 얻는 열전달률은 다음과 같다.