11.창고 내부의 화재로 5m² 금속벽체의 표면온도가 127℃로 상승하였다. 이 벽체가 100초 동안 방출하는 총복사에너지양으로 옳은 것은?

① 63.5 kJ

정답: X

흑체 복사에너지는 E=σAT⁴t로 구하고, 127℃를 절대온도 400K로 바꿔 4제곱하면 640kJ이 되어 63.5kJ은 나오지 않는다.

② 317.5 kJ

정답: X

복사에너지는 절대온도의 4제곱에 비례하므로 400K에서 방출률 σAT⁴은 6,400W이고, 100초 동안이면 640kJ이다.

③ 640 kJ

정답: O

E=σAT⁴t=(5×10⁻⁸)×5×(400)⁴×100=6.4×10⁵J=640kJ이며, 섭씨를 절대온도(127+273=400K)로 바꾸는 것이 핵심이다.

④ 1,150 kJ

정답: X

흑체라 방사율이 1이므로 σAT⁴t에 그대로 넣으면 640kJ이고, 이보다 큰 1,150kJ은 나올 수 없다.