알루미늄(열전도율 237 W/(m·K), 밀도 2700 kg/m³, 비열 900 J/(kg·K))의 열확산율 α = κ/(ρc)에 가장 가까운 것은 무엇인가?

정답: A. 약 9.8×10⁻⁵ m²/s

α = 237/(2700×900) = 237/(2.43×10⁶) ≈ 9.75×10⁻⁵ m²/s로, 약 9.8×10⁻⁵ m²/s입니다. 열확산율은 온도 변화가 재료 속을 얼마나 빨리 전해지는지를 나타내는 양으로, 비정상 열전도 방정식 ∂T/∂t = α∇²T에 나타납니다. 두께 L인 재료의 내부까지 온도가 바뀌는 데 걸리는 시간은 대략 L²/α이며, 두께 10 mm인 알루미늄에서는 약 1 s입니다. 약 9.8×10⁻² m²/s는 비열을 J/(g·K) 단위의 0.9 그대로 써서 1000배 어긋난 값입니다. 약 0.26 m²/s는 밀도를 곱하는 것을 잊고 κ/c로 한 값으로, 단위도 m²/s가 되지 않습니다.