A問題
下期
電験三種 機械 2025年度 下期 問12
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電気炉の壁の外面に垂直に小穴をあけ,温度計を挿入して壁の外面から10cmと30cmの箇所で壁の内部温度を測定したところ,それぞれ72℃と142℃の値が得られた。炉壁の熱伝導率を0.94W/(m・K)とすれば,この炉壁からの単位面積当たりの熱損失[W/m²]の値として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし,壁面に垂直な方向の温度こう配は一定とする。
正解と解説
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正解 2
329
一次元の定常熱伝導ではフーリエの法則q=λ(ΔT/Δx)が成り立つ。外面から10cmと30cmの2点で温度差は142−72=70K、距離差は0.30−0.10=0.20mなので、温度こう配は70/0.2=350K/mである。したがって単位面積当たりの熱損失はq=0.94×350≒329W/m²となる。