第三種電気主任技術者・2023年度 上期・機械
2023年度 上期 機械 問17(a)
(選択問題)熱伝導について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
断面積が 2m2、厚さが 30 cm、熱伝導率が 1.6W/(m⋅K) の両表面間に温度差がある壁がある。ただし、熱流は厚さ方向のみの一次元とする。
この壁の厚さ方向の熱抵抗 R の値 [K/W] に最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
出典:第三種電気主任技術者 2023年度 上期 機械 問17(a)
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正答:(2)
要点
正解は(2)。熱抵抗は厚さを熱伝導率と面積で割って求めます。熱流ではなく材料寸法と熱伝導率から R=d/(λA) を作ることが要点です。
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この問題では、壁材の厚さ、熱伝導率、面積を R=d/(λA) に入れて熱抵抗を求めます。
熱抵抗 R は、厚さ d=0.3m、熱伝導率 λ=1.6、面積 A=2 として、
R=λAd=1.6×20.3=3.20.3=0.09375[K/W]
最も近いのは 0.0938。