표면온도가 350℃인 전기히터의 표면온도를 750℃로 상승시킬 경우, 복사에너지는 처음보다 약 몇 배로 상승되는가?

① 1.64

② 2.14

③ 4.58

④ 7.27

핵심 해설

350℃는 623K, 750℃는 1023K이므로 \((1023/623)^4\approx7.27\)입니다. 섭씨온도를 그대로 쓰지 않고 절대온도로 환산하는 것이 핵심입니다.

학습 포인트

이 문항은 스테판-볼츠만 법칙에 따른 복사에너지 증가율 계산을 평가합니다. 스테판-볼츠만 법칙에 따른 복사에너지 증가율 계산은(는) 소방설비기사 전기분야에서 설계, 점검, 화재위험 판단 또는 법규 적용에 직접 연결되는 내용입니다. 실제 현장에서는 관련 수치와 장치명, 법령상 용어를 정확히 구분하여야 안전성과 적법성을 확보할 수 있습니다.

선지별 해설

문제에서 확인하여야 할 핵심 단서는 스테판-볼츠만 법칙에 따른 복사에너지 증가율 계산입니다.
적용 기준은 복사에너지는 절대온도 \(T\)의 네 제곱에 비례합니다입니다. 이를 문제의 수치, 용어 또는 장치 조건에 대입하여 판단합니다.
350℃는 623K, 750℃는 1023K이므로 \((1023/623)^4\approx7.27\)입니다. 섭씨온도를 그대로 쓰지 않고 절대온도로 환산하는 것이 핵심입니다.
따라서 최종 선택지는 ④이며, PDF 첫 페이지의 답안표도 ④로 제시합니다.
① [X] 이 선택지는 ‘1.64’이지만, 복사에너지는 절대온도 \(T\)의 네 제곱에 비례합니다에 따른 정답 기준과 일치하지 않습니다. 계산형 문항이면 산출값과 다르고, 분류형 문항이면 해당 범주가 다릅니다.
② [X] 이 선택지는 ‘2.14’이지만, 복사에너지는 절대온도 \(T\)의 네 제곱에 비례합니다에 따른 정답 기준과 일치하지 않습니다. 계산형 문항이면 산출값과 다르고, 분류형 문항이면 해당 범주가 다릅니다.
③ [X] 이 선택지는 ‘4.58’이지만, 복사에너지는 절대온도 \(T\)의 네 제곱에 비례합니다에 따른 정답 기준과 일치하지 않습니다. 계산형 문항이면 산출값과 다르고, 분류형 문항이면 해당 범주가 다릅니다.
④ [O] 이 선택지는 ‘7.27’이며, 복사에너지는 절대온도 \(T\)의 네 제곱에 비례합니다에 따른 판단값 또는 분류와 일치합니다. 350℃는 623K, 750℃는 1023K이므로 \((1023/623)^4\approx7.27\)입니다. 섭씨온도를 그대로 쓰지 않고 절대온도로 환산하는 것이 핵심입니다.

암기 팁

스테판-볼츠만 법칙에 따른 복사에너지 증가율 계산 문제는 복사에너지는 절대온도 \(T\)의 네 제곱에 비례합니다라는 기준을 먼저 기억하시면 좋습니다. 유사한 수치나 장치명이 함께 제시될 때는 정답 기준과 다른 부분을 구별하시는 것이 중요합니다.

맞춤 꼼수

문항에서 ‘스테판-볼츠만 법칙에 따른 복사에너지 증가율 계산’와 관련된 단어가 보이면 복사에너지는 절대온도 \(T\)의 네 제곱에 비례합니다를 기준으로 선택지를 하나씩 대조하시면 됩니다. 특히 숫자, 단위, 장치명 또는 법령상 기관명이 바뀐 선택지를 주의하시는 것이 좋습니다.

AI로 작성된 해설입니다.

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