귀여운 촌아의 작은상자

열전달 1-83.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

1-83

이고, , 단위 섭씨 온도당 단위 화씨 온도는 이다. 따라서 대류열전달계수를 변환하면 다음과 같다.

따라서

열전달 1-82.docx

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1-82

위 문제의 과정은 정상상태이다. 전자장치는 완전히 밀폐된 채로 진공상태에 놓여있으므로 전도와 대류에 의한 열전달은 무시한다. 전자장치는 바닥면에서의 복사열전달량은 없다. 바닥면을 제외한 나머지 면에서의 방사율은 균일하고 일정한 값을 갖는다.

복사가 일어나는 전자장치의 면적은 다음과 같다.

전자장치를 냉각하기 위해 필요한 주위온도는 다음과 같다.

열전달 1-81.docx

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1-81

위 문제의 과정은 정상상태이다. 회로기판의 열전달과 관련된 물성치는 일정하다. 칩에서 발생된 열은 모두 회로기판으로 전달된다고 가정한다.

칩에서 발생하는 모든 열은 다음과 같다.

이 때 회로기판의 앞면과 뒷면의 온도차는 다음과 같다.

열전달 1-80.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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1-80

위 문제에서 일어나는 모든 과정은 정상상태이다. 대류에 의한 열전달은 무시한다. 문제에서 사람의 방사율은 일정하며 노출된 표면에 대해 균일한 값을 가진다.

(a) 주어진 벽의 온도가 300K일 때 복사에 의한 열손실은 다음과 같다.

(b) 주어진 벽의 온도가 280K일 때 복사에 의한 열손실은 다음과 같다.

열전달 1-78.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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1-78

액체산소의 물성치를 제외한 모든 조건이 1-77과 같다.

액체산소가 담겨있는 용기로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

따라서 액체산소가 증발하는 증발률은 다음과 같다.

열전달 1-77.docx

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1-77

외부의 공기온도와 액체질소의 온도는 일정하며 정상상태이다. 복사에 의한 열전달은 무시하며, 대류열전달계수는 일정하고 모든 표면에 대해 균일하다. 또한 액체질소가 담겨있는 용기의 온도는 액체질소의 온도와 같다고 가정한다.

액체질소가 담겨있는 용기로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

따라서 액체질소가 증발하는 증발률은 다음과 같다.

열전달 1-75.docx

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1-75

위 문제의 과정은 정상상태이다. 복사에 의한 열전달은 무시한다. 대류열전달계수는 일정하고 트랜지스터의 표면 전체에 대해 균일한 값을 갖는다. 회로기판에 부착되어 있는 트랜지스터의 밑면에서의 열전달은 고려하지 않는다.

트랜지스터의 밑면을 제외한 나머지 부분의 면적은 다음과 같다.

트랜지스터의 최대 온도는 이므로 트랜지스터가 문제없이 소모할 수 있는 최대동력은 다음과 같다.

열전달 1-74.docx

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1-74

내부 유리와 외부 유리의 온도가 특정 온도로 일정하게 유지되고 있으므로 정상상태이다. 열절달이 일어나는 부분의 가로와 세로 길이가 두께에 비해 크므로 1차원 열전달이며 두께가 얇고 사방이 막혀있으므로 전도의 형태로 전달된다. 공기의 열적 물성치는 변하지 않는다.

이 때 공기의 열전도도는 에서의 열전도도로 생각할 수 있다. 공기의 열전도도가 다음과 같으므로

선형보간법을 이용하여 의 값을 계산하면 다음과 같다.

그러므로 창을 통한 열전달률은 다음과 같다.

열전달 1-72.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

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1-72

외부의 온도는 로 유지되고 구형 저장용기 안의 얼음물은 얼음이 다 녹기 전까지 를 유지한다. 따라서 일정하게 온도가 유지되는 동안에는 정상상태이다. 구형 저장용기를 통과하는 열은 저장용기면에 대해 1차원의 흐름을 갖는다. 구형 저장용기의 안 쪽면은 얼음물과 같은 온도이며 모든 열적 물성치는 일정하게 유지된다.

속이 빈 구형 저장용기는 철로 만들어졌다고 가정하며, 따라서 저장용기의 열전도도는 다음과 같다.

구형 저장용기의 바깥면 면적은 다음과 같다.

이 구형 저장용기를 통과하는 열은 전도의 형태로 이동하게 된다. 따라서 구형 저장용기를 통과하는 열전달률은 다음과 같다.

얼음이 녹아서 물이 되기 위해 필요한 융해열 이다. 이때 구형 저장용기를 통해 유입되는 시간당 열량은 12631.5W이므로 액화율은 다음과 같다.

열전달 1-71.docx

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1-71

온수관과 주위 공기의 온도는 일정하게 유지되므로 위의 과정은 정상상태이다. 복사에 의한 열전달은 고려하지 않으며 대류열전달계수는 열전달이 일어나는 온수관 표면 전체에서 일정하다.

공기로 열전달이 일어나는 온수관의 표면적은 다음과 같다.

정상상태에서 대류에 의한 열손신은 다음과 같다.