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๊ณ„์‚ฐ ์ž…๋ ฅ

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์—ด์†์‹ค ์†๋„
60
์™€ํŠธ (W)
์˜จ๋„์ฐจ (ฮ”T) 20 K
ํ•˜๋ฃจ ์—๋„ˆ์ง€ ์†์‹ค๋Ÿ‰ 1.44 kWh

์—ด์†์‹ค์ด๋ž€?

์—ด์†์‹ค์€ ๋ฒฝ, ์ง€๋ถ•, ๋ฐ”๋‹ฅ, ์ฐฝ๋ฌธ๊ณผ ๊ฐ™์€ ๊ฑด๋ฌผ ๊ตฌ์„ฑ ์š”์†Œ๋ฅผ ํ†ตํ•ด ๋”ฐ๋œปํ•œ ์ชฝ์—์„œ ์ฐจ๊ฐ€์šด ์ชฝ์œผ๋กœ ์—ด์—๋„ˆ์ง€๊ฐ€ ๋น ์ ธ๋‚˜๊ฐ€๋Š” ์†๋„๋ฅผ ๋งํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ด ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๋Š” ๊ฑด์ถ•๋ฌผ ์™ธํ”ผ์˜ ์—ด์ „๋‹ฌ ๊ธฐ๋ณธ ๊ณต์‹์„ ์ด์šฉํ•ด ์ „๋„์— ์˜ํ•œ ์—ด์†์‹ค๋Ÿ‰์„ ์ถ”์ •ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ํŠน์ • ๊ตญ๊ฐ€์— ๊ตญํ•œ๋˜์ง€ ์•Š๋Š” ๋ณดํŽธ์ ์ธ ๋ฌผ๋ฆฌยท๊ณตํ•™ ๋„๊ตฌ๋กœ, ์ผ๊ด€๋œ ๋ฏธํ„ฐ๋ฒ•(SI) ๋‹จ์œ„๋งŒ ์‚ฌ์šฉํ•˜๋ฉด ์–ด๋””์—์„œ๋‚˜ ๊ทธ๋Œ€๋กœ ํ™œ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๋”ฐ๋œปํ•œ ์‹ค๋‚ด์—์„œ ์ฐจ๊ฐ€์šด ์‹ค์™ธ๋กœ ์—ด์ด ํ๋ฅด๋Š” ๋ชจ์Šต์„ ๋ณด์—ฌ์ฃผ๋Š” ๊ฑด๋ฌผ ๋ฒฝ ๋‹จ๋ฉด๋„
์—ด์€ ๊ฑด๋ฌผ ์™ธํ”ผ๋ฅผ ํ†ตํ•ด ๋”ฐ๋œปํ•œ ์‹ค๋‚ด์—์„œ ์ฐจ๊ฐ€์šด ์‹ค์™ธ๋กœ ํ๋ฆ…๋‹ˆ๋‹ค.

์‚ฌ์šฉ ๋ฐฉ๋ฒ•

๊ตฌ์„ฑ ์š”์†Œ์˜ ๋ฉด์ ์„ ์ œ๊ณฑ๋ฏธํ„ฐ(mยฒ)๋กœ, U๊ฐ’์„ W/mยฒยทK ๋‹จ์œ„๋กœ ์ž…๋ ฅํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค(U๊ฐ’์ด ๋‚ฎ์„์ˆ˜๋ก ๋‹จ์—ด ์„ฑ๋Šฅ์ด ์ข‹์Šต๋‹ˆ๋‹ค). ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์‹ค๋‚ด ์˜จ๋„์™€ ์‹ค์™ธ ์˜จ๋„๋ฅผ ์„ญ์”จ(ยฐC)๋กœ ์ž…๋ ฅํ•˜์„ธ์š”. ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฉด ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๊ฐ€ ์—ด์†์‹ค ์†๋„(W), ์˜จ๋„์ฐจ(ฮ”T), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  24์‹œ๊ฐ„ ๋™์•ˆ ์†์‹ค๋˜๋Š” ์—๋„ˆ์ง€๋Ÿ‰(kWh)์„ ์•Œ๋ ค์ค๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณต์‹ ํ’€์ด

ํ•ต์‹ฌ ๊ณต์‹์€ $$Q = \text{A} \times \text{U} \times \Delta\text{T}$$ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์—ฌ๊ธฐ์„œ Q๋Š” ์—ด์†์‹ค(W), A๋Š” ๋ฉด์ (mยฒ), U๋Š” ์—ด๊ด€๋ฅ˜์œจ(W/mยฒยทK), ฮ”T๋Š” ์‹ค๋‚ด์™ธ ์˜จ๋„์ฐจ(K, ์„ญ์”จ ์˜จ๋„์ฐจ์™€ ๋™์ผ)์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ํ•˜๋ฃจ ์—๋„ˆ์ง€ ์†์‹ค๋Ÿ‰์€ $$E = \frac{Q \times 24}{1000}$$ kWh๋กœ ๊ตฌํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์—ด์†์‹ค ๊ณต์‹์˜ ์š”์†Œ๋ฅผ ๋ณด์—ฌ์ฃผ๋Š” ๋‹ค์ด์–ด๊ทธ๋žจ: ๋ฉด์ , U๊ฐ’, ์˜จ๋„์ฐจ
์—ด์†์‹ค Q๋Š” ํ‘œ๋ฉด์  A, U๊ฐ’ U, ์˜จ๋„์ฐจ ฮ”T์— ๋”ฐ๋ผ ๋‹ฌ๋ผ์ง‘๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณ„์‚ฐ ์˜ˆ์‹œ

๋ฉด์  10 mยฒ, U๊ฐ’ 0.3 W/mยฒยทK์ธ ๋ฒฝ์ด ์žˆ๊ณ  ์‹ค๋‚ด๊ฐ€ 20 ยฐC, ์‹ค์™ธ๊ฐ€ 0 ยฐC๋ผ๊ณ  ๊ฐ€์ •ํ•ด ๋ด…์‹œ๋‹ค. ์ด๋•Œ \(\Delta\text{T} = 20\ \text{K}\)์ด๋ฉฐ, $$Q = 10 \times 0.3 \times 20 = 60\ \text{W}$$์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ํ•˜๋ฃจ ๋™์•ˆ์œผ๋กœ ํ™˜์‚ฐํ•˜๋ฉด $$60 \times 24 / 1000 = 1.44\ \text{kWh}$$๊ฐ€ ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์ž์ฃผ ๋ฌป๋Š” ์งˆ๋ฌธ

U๊ฐ’์€ ์–ด๋А ์ •๋„๊ฐ€ ์ข‹์€๊ฐ€์š”? ์ตœ์‹  ๋‹จ์—ด ๋ฒฝ์ฒด๋Š” ๋Œ€๋žต 0.2~0.3 W/mยฒยทK๋ฅผ ๋ชฉํ‘œ๋กœ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฐ˜๋ฉด ์˜ค๋ž˜๋œ ๋‹จ์ผ ์œ ๋ฆฌ์ฐฝ์€ 5๋ฅผ ๋„˜๊ธฐ๋„ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์™œ ยฐC๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ K๋ฅผ ์“ฐ๋‚˜์š”? ์˜จ๋„ ์ฐจ์ด 1 K๋Š” 1 ยฐC ์ฐจ์ด์™€ ๊ฐ™๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—, ์–ด๋А ์ชฝ์„ ์จ๋„ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” ๋™์ผํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

ํ™˜๊ธฐ๋‚˜ ์™ธ๋ถ€ ๊ณต๊ธฐ ์นจํˆฌ๋„ ํฌํ•จ๋˜๋‚˜์š”? ์•„๋‹ˆ์š”. ์ด ๊ณ„์‚ฐ์€ ์™ธํ”ผ๋ฅผ ํ†ตํ•œ ์ „๋„ ์—ด์†์‹ค๋งŒ ๋‹ค๋ฃน๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฑด๋ฌผ ์ „์ฒด์˜ ์—ด์†์‹ค์—๋Š” ํ™˜๊ธฐ์— ๋”ฐ๋ฅธ ์†์‹ค๋„ ํ•จ๊ป˜ ๊ณ ๋ คํ•ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์ตœ์ข… ์—…๋ฐ์ดํŠธ: