벽을 통한 열전달은 전도와 대류로 이루어집니다. 정상상태에서 벽의 열전달을 계산하기 위해 열전달 저항을 고려해야 합니다. 벽의 열전달 저항은 다음과 같이 계산됩니다. 1. 벽의 전도 저항 (\(R_{\text{cond}}\)): \[ R_{\text{cond}} = \frac{두께}{열전도율} = \frac{0.2 \, \text{m}}{4 \, \text{W/(m}\cdot\text{K)}} = 0.05 \, \text{m}^2\cdot\text{K/W} \] 2. 외부의 대류 저항 (\(R_{\text{conv}}\)): \[ R_{\text{conv}} = \frac{1}{대류열전달계수} = \frac{1}{20 \, \text{W/(m}^2\cdot\text{K)}} = 0.05 \, \text{m}^2\cdot\text{K/W} \] 벽 내부에서 외부로의 총 열전달 저항 (\(R_{\text{total}}\))은 전도 저항과 대류 저항의 합입니다: \[ R_{\text{total}} = R_{\text{cond}} + R_{\text{conv}} = 0.05 + 0.05 = 0.1 \, \text{m}^2\cdot\text{K/W} \] 벽을 통한 열전달량 (\(Q\))은 다음과 같이 계산됩니다: \[ Q = \frac{T_{\text{내부}} - T_{\text{외부}}}{R_{\text{total}}} = \frac{20 - (-10)}{0.1} = \frac{30}{0.1} = 300 \, \text{W/m}^2 \] 벽의 외부 표면에서의 온도 (\(T_{\text{외부,표면}}\))는 다음을 사용하여 계산됩니다: \[ Q = \frac{T_{\text{외부,표면}} - T_{\text{외부}}}{R_{\text{conv}}} \] 위의 식을 \(T_{\text{외부,표면}}\)에 대해 풀면: \[ 300 = \frac{T_{\text{외부,표면}} - (-10)}{0.05} \] \[ 300 \times 0.05 = T_{\text{외부,표면}} + 10 \] \[ 15 = T_{\text{외부,표면}} + 10 \] \[ T_{\text{외부,표면}} = 15 - 10 = 5 \, \text{℃} \] 따라서, 벽의 외부 표면온도는 5℃입니다. 정답은 보기 1입니다.