귀여운 촌아의 작은상자

열역학 4-117.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

문제 4-117

물이 들어 있는 유리 용기에 낮 동안에 태양 에너지를 저장하여 난방을 하는 태양열 집이 외부로의 열손실이 일정한 겨울 밤에

일정한 온도를 유지하기 위하여 추가로 전기 가열기를 작동하는 시간을 계산한다.

가정: 태양열 집의 겨울 밤 동안에 열손실률은 일정하다. 유리 용기에 들어있는 물의 비열 및 밀도는 일정하고 균일하다.

태양열 집은 유리 용기에 저장된 에너지와 예비 전기 가열기 외에 공급되는 에너지는 없다고 가정한다.

풀이: 겨울 밤에 태양열 집이 손실되는 열손실량은 아래와 같고

유리 용기 내부의 물에 저장되어 있는 열량은 아래와 같다.

따라서 밤 동안 자동 온도 제어 장치가 부착된 예비 전기 가열기로 충당 해야하는 열량은 다음과 같다.

(a) 그러므로 밤 동안 전기 가열기가 가동되는 시간은 아래와 같다.

(b) 태양 난방 시설이 없는 경우 전기 가열기가 가동되는 시간은 다음과 같이 계산된다.