[검량사 2017년 23번]

LPG 운반선 선창의 온도가 50 K(캘빈온도)일 때 화씨로 환산한 선창의 온도는?
선박의 구조 및 흘수계산방법
  1. ①- 369.4 °F
  2. ②- 389.4 °F
  3. ③- 400.4 °F
  4. ④- 420.4 °F

선지를 골라 바로 채점해 보세요.

정답 ① — 켈빈온도를 화씨온도로 환산하는 공식 TF=95(TK−273.15)+32T_F = \frac{9}{5}(T_K - 273.15) + 32에 50 K50\text{ K}를 대입하면 약 −369.4∘F-369.4^\circ\text{F}가 계산됩니다.

선지별 오답 이유

  • ① 50 K50\text{ K}를 섭씨로 변환하면 50−273.15=−223.15∘C50 - 273.15 = -223.15^\circ\text{C}가 되며, 이를 화씨 공식에 대입하면 95×(−223.15)+32=−401.67+32=−369.67∘F\frac{9}{5} \times (-223.15) + 32 = -401.67 + 32 = -369.67^\circ\text{F}(기준에 따라 −273-273 적용 시 −369.4∘F-369.4^\circ\text{F})가 산출되어 올바른 값입니다.
  • ② −389.4∘F-389.4^\circ\text{F}는 섭씨 환산 또는 화씨 환산 공식의 상수 계산 과정에서 약 20∘F20^\circ\text{F} 정도의 계산 오차가 발생한 값으로 적절하지 않습니다.
  • ③ −400.4∘F-400.4^\circ\text{F}는 95×(−223.15)\frac{9}{5} \times (-223.15)를 계산한 값인 −401.67-401.67 부근에서 상수 +32+32를 올바르게 더하지 않았거나 계산을 잘못하여 도출된 오답입니다.
  • ④ −420.4∘F-420.4^\circ\text{F}는 3232를 더하지 않고 반대로 빼거나 환산 계수를 잘못 적용했을 때 나오는 잘못된 계산 결과입니다.

관련 개념

절대온도인 켈빈(KK)과 섭씨온도(∘C^\circ\text{C}) 사이에는 TC=TK−273.15T_C = T_K - 273.15의 관계가 성립합니다.
섭씨온도를 화씨온도(∘F^\circ\text{F})로 환산하는 공식은 TF=95TC+32T_F = \frac{9}{5}T_C + 32이며, 이를 절대온도와 직접 연결하면 TF=95(TK−273.15)+32T_F = \frac{9}{5}(T_K - 273.15) + 32가 됩니다.
선박의 가스 화물창 온도 계측 및 계산에서는 이와 같은 온도 단위 환산 공식이 기본적으로 적용됩니다.

출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · AI 해설 · 자동 검증 통과

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