반경(R)이 10cm인 고체 구(sphere)를 뜨거운 용액에 넣었을 때, 비정상상태에서의 구 내부 온도분포를 다음 그래프를 이용하여 구하고자 한다. 여기서, 는 열확산도(thermal diffusivity), 는 고체 구의 초기 온도, 은 뜨거운 용액의 온도, 는 임의의 시간에서 구 내부의 온도, 은 고체 구 중심으로부터의 거리[cm], 는 경과시간[s]을 나타낸다. 고체 구의 중심( = 0) 온도가 93.5 °C에 도달할 때 걸리는 시간()은? (단, = 20 cm2/s, = 50 °C, = 200 °C이고, 용액의 온도변화는 무시하며 구의 표면온도는 용액의 온도와 같다고 가정한다) Center of sphere Surface of sphere 1.0 0 0.8 0.2 0.2 0.6 0.4 0.4 0.6 0.1 0.2 0.8 0.04 0.01 0 1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
정답 2번0.5s
해설
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오답 포인트
‘반경(R)이 10cm인 고체 구(sphere)를 뜨거운 용액에 넣었을 때, 비정상상태에서의 구 내부 온도…’의 판단 기준은 ‘0.5s’입니다. 정답 문구와 해설의 조건을 함께 연결해 기억하세요.
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