귀여운 촌아의 작은상자

열전달 1-25.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

1-25

방을 가열할 때 실제로는 방 안의 공기를 가열하며

방안의 공기는 임계점보다 압력은 낮고 온도는 높은 점에 위치하고 있다.

따라서 공기는 이상기체로 가정한다.

또한 위치에너지와 운동에너지 변화는 무시하며 주어진 것 외의 열손실은 무시한다.

또한 방은 밀폐되어 공기 유출이 없다

공기는 이상기체이므로 기체상수와 정압, 정적비열은 다음과 같다.

방은 밀폐되었으므로 정적과정이다. 따라서 에너지 평형은

이다.

이상기체 상태방정식을 이용하여 질량을 구하면

따라서 전열기의 동력은

공기가 히터를 한 번 통과할 때마다 증가하는 공기의 온도를 알기 위해 덕트를 시스템으로 설정하면 덕트 시스템으로

들어오는 에너지는 공기가 가지고 있는 에너지와 전열기와 팬이 전달하는 에너지이다.

따라서 에너지 평형은 다음과 같다.

위 식을 정리하고 값을 대입하면

이다.

열전달 1-24.docx

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-유성연, 김경훈, 김병철, 김창녕, 이종붕, 조형희 공역

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연습문제 1-24

방을 가열할 때 실제로는 방 안의 공기를 가열하며

방안의 공기는 임계점보다 압력은 낮고 온도는 높은 점에 위치하고 있다.

따라서 공기는 이상기체로 가정한다.

방과 방안의 위치에너지와 운동에너지 그리고 온도 변화는 없다.

이 때 이 시스템의 에너지 평형은

이다. 

단, 방 안의 온도 변화가 없으므로

이다. 

따라서, 위 식은 다음과 같다.

그러므로 전열기의 동력은

이다.

열전달 1-23.docx

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연습문제 1-23

문제의 과정에서 비열은 일정하다고 가정한다.

주전자를 가열하는데 필요한 에너지는

이고 

이다. 

따라서 가열하는데 걸리는 시간은

이다. 

열전달 1-22.docx

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연습문제 1-22

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연습문제 1-21

이므로

이다. 

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연습문제 1-20

필라멘트의 표면적은

이며 

이 때의 열유속은

이다. 

유리전구의 표면적은

이고

이 때의 열유속은

이다. 

매일 8시간 1년 동안 사용할 때 전기료는

이다. 

열전달 1-19.docx

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연습문제 1-19

손실되는 공기가 22도씨로 외부로 유출되며 공기는 이상기체로 가정한다.

주택 내부 공기의 부피는

이고, 0.7ACH이므로 매시간 내부 공기의 70%가 외부공기로 바뀐다. 

가 

하루 동안 교체되는 공기의 전체 양이 된다. 따라서 가열해야하는 공기의 질량은

이 공기를 가열한 만큼 열손실이 일어난다고 생각할 수 있다.

이다.

이를 전기료로 계산하면

이다.

열전달 1-18.docx

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연습문제 1-18

가열되는 동안 비열이 일정하다고 가정하면

알루미늄 공에 전단된 에너지는 모두 내부에너지를 변화시키는데 사용된다. 따라서

이고,

알루미늄 공의 질량은

이다. 

알루미늄 공에 전달된 에너지는

이다. 

열전달 1-17.docx

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연습문제 1-17

120개의 칩이 소모하는 전기에너지의 양은

이고

(a)10시간 동안 회로기판이 방출하는 열은

이다. 

(b)회로기판의 열유속은

열전달 1-16.docx

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연습문제 1-16

(a)2시간 동안의 방출 열량

(b)다리미 바닥의 열유속

(c)전기료