第三種電気主任技術者・2021年度・機械

2021年度 機械 問17(a)

熱の伝わり方について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

(ア) は、熱媒体を必要とせず、真空中でも熱を伝達する。高温側で温度 T2T_2 [K]の面 S2S_2 [m2^2]と、低温側で温度 T1T_1 [K]の面 S1S_1 [m2^2] が向かい合う場合の熱流 [W]は、S2F21σS_2 F_{21} \sigma ( (イ) ) で与えられる。ただし、F21F_{21} は、(ウ) である。また、σ\sigma [W/(m2⋅^2\cdotK4^4)] は、(エ) 定数である。

出典:第三種電気主任技術者 2021年度 機械 問17(a)

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正答:(3)

要点

正解は(3)。真空中でも伝わる熱移動は熱放射で、ステファン・ボルツマンの法則により絶対温度の4乗差に比例します。幾何学的な見え方は形態係数 F_{21} で表します。

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正解は(3)です。
真空中でも伝わる熱移動は (ア) 熱放射(輻射)です。
ステファン・ボルツマンの法則により、放射エネルギーは絶対温度の 4乗 に比例します。熱流の式は σ(T24−T14) \sigma (T_2^4 - T_1^4) を含みます。
F21F_{21} は面の幾何学的配置で決まる (ウ) 形態係数 です。
σ\sigma は (エ) ステファン・ボルツマン 定数です。
以上より、選択肢(3)が正解です。

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