[7급 국가직 전달현상 2013년 20번]

전기적으로 가열된 와이어(hot-wire)를 공기흐름 방향에 수직으로 삽입함으로써 공기의 속도를 측정할 수 있다. 와이어가 발산하는 전기에너지는 강제대류에 의해 모두 공기로 전달되는 것으로 간주한다. 0.5 $W$의 전기에너지를 발산하는 와이어를 온도 $T_{\infty }=25^{\circ }\mathrm{C}$의 공기에 삽입한 결과, 와이어의 표면온도가 $T_s=75^{\circ }\mathrm{C}$를 유지하고 있다면 공기의 속도[$m/s$]는? (단, 와이어는 길이 20 mm, 지름 0.5 mm의 실린더이며, 공기의 속도($v$)와 대류열전달계수($h$)의 상호관계는 SI 기본 단위계를 사용할 때, $v=6.25\times 10^{-5}{h}^2(m/s)$이고, 정상상태에서 와이어로부터 발생하는 자연대류와 복사에 의한 열전달은 무시한다)