二級ボイラー技士の過去問
令和2年10月公表
ボイラーの構造に関する知識 問1

設問は、熱の伝わり方について問われています。

以下に、説明します。

　項目にある用語について説明します。

　・熱貫流：高温流体の熱エネルギーが、固体壁を通して低温流体へと熱が移動する現象。

　・熱伝達：物体の熱移動現象の総称。

　・熱伝導：物体が持つ熱エネルギーが、熱エネルギーの高いところから低いところへ移動する現象。

　以上の説明から、設問の空欄は以下のようになります。

　「温度が一定でない物体の内部で温度の高い部分から低い部分へ、順次、熱が伝わる現象を『熱伝導』といい、高温流体から固体壁を通して、低温流体へ熱が移動する現象を『熱貫流』という。」

以上の説明により、A欄には「熱伝導」、B欄には「熱貫流」が入るため、選択肢「A：熱伝導　　B：熱貫流」が適切であることがわかります。

正解は「A：熱伝導　　B：熱貫流」です。

熱の伝熱様式には、以下の3つの種類があります。

(1)熱伝導（もしくは伝導伝熱）：熱が物質を構成する原子の振動として隣の原子へ伝わっていく現象。

例：鉄の棒の一端を加熱すると、その熱が徐々にもう一端まで伝わっていく。

(2)熱伝達（もしくは対流伝熱）：物体表面とその周囲の流体の間で熱が移動する現象。

例：バイクに乗ったら風で体が冷える。

(3)熱輻射（もしくは輻射伝熱）：熱が電磁波として移動する現象。

例：太陽の日光を浴びると暑くなる。

熱貫流とは、高温流体から固体壁を通して、低温流体へ熱が移動する現象のことであり、

・高温流体 → 固体壁(高温側)への熱伝達

・固体壁内での熱伝導

・固体壁(低温側) → 低温流体への熱伝達

を組み合わせたものです。

以上の説明から、設問の空欄は以下のようになります。

「温度が一定でない物体の内部で温度の高い部分から低い部分へ、順次、熱が伝わる現象を『熱伝導』といい、高温流体から固体壁を通して、低温流体へ熱が移動する現象を『熱貫流』という。」

正解は、　A：熱伝導　　B：熱貫流　です。

「温度が一定でない物体の内部で温度の高い部分から低い部分へ、順次、熱が伝わる現象を〔 熱伝導 〕といい、高温流体から固体壁を通して、低温流体へ熱が移動する現象を〔 熱貫流 〕という。」という事になります。

・熱伝導：物体の内部を、分子運動によって、接する部分から他の部分に熱が次々と伝わる現象です。例えば、金属内部の熱移動などを熱伝導といいます。

・熱伝達：固体表面と流体との間で熱が伝わる現象です。例えば、熱せられたボイラー水管から水管内の水へ熱が伝わる場合などです。

・熱貫流（熱通過）：熱伝導と熱伝達を合わせた現象をいいます。例えば、燃焼ガスからボイラー水管に熱が伝わります（熱伝達）。そして、ボイラー水管金属壁内を熱が伝わります（熱伝導）。更に、ボイラー水管金属壁から水管内の水へ熱が伝わります（熱伝達）。これらの現象を纏めて、熱貫流（熱通過）といいます。