第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和6年度（2024年）下期
問54 (機械 問12)
問題文
面積25m2、厚さ10cm、熱伝導率0.4W／（m・K）の壁がある。この壁の内外面の温度差が4Kに保たれているとき、熱伝導によってこの壁を伝わる熱流［W］の値として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
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問題
第三種電気主任技術者（電験三種）試験 令和6年度（2024年）下期 問54（機械 問12） （訂正依頼・報告はこちら）
面積25m2、厚さ10cm、熱伝導率0.4W／（m・K）の壁がある。この壁の内外面の温度差が4Kに保たれているとき、熱伝導によってこの壁を伝わる熱流［W］の値として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
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この過去問の解説 （3件）
01
熱伝導によって壁を伝わる熱流を求める計算問題です。
◆熱抵抗Rを求めます
R＝ｌ/λS
＝0.1/0.4✕25
＝0.01[K/W]
◆熱流Iを求めます
熱力学におけるオームの法則より
I＝θ/R
＝4/0.01
＝400[W]
となります。
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02
熱伝導によって壁を伝わる熱流を求める問題です。
誤りです。
誤りです。
誤りです。
正しいです。
熱抵抗R[K/W]は、熱伝導率λ[W/(m・K)]を用いて、
R=l/λS
=0.1/(0.4×25）
=0.01[K/W]
温度差θ=4[K]のとき、壁を伝わる熱流I[W]は、
I=θ/R
=4/0.01
=400[W]
誤りです。
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03
熱伝導によって壁を伝わる熱流を求める問題です。
題意より、面積S=25m2、厚さd=10cm、熱伝導率λ=0.4W/（m・K）、ΔT=4となります。
フーリエの法則より、
Q=λSΔT/L=0.4×25×4/0.1=400[W]
となります。
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