1級管工事施工管理技士の過去問
平成30年度(2018年)
問題A 問8

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問題

1級 管工事施工管理技術検定試験 平成30年度(2018年) 学科試験 問題A 問8 (訂正依頼・報告はこちら)

伝熱に関する記述のうち、適当でないものはどれか。
  • 熱放射は、物体が電磁波の形で熱エネルギーを放出・吸収する現象であり、その伝達には媒体の存在を必要とするため真空中では生じない。
  • 自然対流は、流体温度の異なる部分の密度差により浮力を生じ、上昇流と下降流が起こることで生じる。
  • 熱伝導は、異なる温度の物質が隣接する場合に、高温の物質から低温の物質に、物質の移動なく熱エネルギーが伝わる現象である。
  • 等質な固体内部における熱伝導による熱移動量は、その固体内の温度勾配に比例する。

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この過去問の解説 (3件)

01

正解 1

1 熱放射は、物体が電磁波の形で熱エネルギーを放出・吸収する現象であり、その伝達には媒体の存在を必要としないため真空中でも生じます。

2 温度が高いところでは、上昇流。温度が低いところでは、下降流が生じます。

3 高温部から低音部に温度領域が変化することをフーリエの法則といいます。

4 上記の通りになります。

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02

伝熱に関する問題です。

用語とそれに関する説明内容はしっかりおさえておきましょう。

選択肢1. 熱放射は、物体が電磁波の形で熱エネルギーを放出・吸収する現象であり、その伝達には媒体の存在を必要とするため真空中では生じない。

適当ではありません。

熱放射に関して述べていますが、誤っています。

熱放射(または熱幅射)は、物体が電磁波の形で熱エネルギーを放出・吸収する現象です。

身近に感じるのは沸騰した水が入ったやかんが手を触れていないのに暖かく感じることや、太陽がでていると外が暖かいことです。そこから考えると、太陽の熱が届いているので真空中でも生じるということです。

選択肢2. 自然対流は、流体温度の異なる部分の密度差により浮力を生じ、上昇流と下降流が起こることで生じる。

適当です。

自然対流に関して述べており、本文のとおりです。お湯を沸かしたりするときに起こりますね。

選択肢3. 熱伝導は、異なる温度の物質が隣接する場合に、高温の物質から低温の物質に、物質の移動なく熱エネルギーが伝わる現象である。

適当です。

熱伝導に関して述べており、本文のとおりです。「高温の物質から低温の物質に」というところがポイントです。

選択肢4. 等質な固体内部における熱伝導による熱移動量は、その固体内の温度勾配に比例する。

熱伝導による熱移動量に関して述べており、等質な固体内部においてはその固体内の温度勾配に比例します。

参考になった数37

03

伝熱に関する問題です。

選択肢1. 熱放射は、物体が電磁波の形で熱エネルギーを放出・吸収する現象であり、その伝達には媒体の存在を必要とするため真空中では生じない。

熱放射は、物体が電磁波の形で熱エネルギーを放出・吸収する現象であり、その伝達には媒体の存在を必要とすることは無く、そのため真空中でも生じます

 

太陽から光や熱(すべて電磁波)が放射され、地球に達して吸収されるのが、最も具体的で分かり易い現象です。

選択肢2. 自然対流は、流体温度の異なる部分の密度差により浮力を生じ、上昇流と下降流が起こることで生じる。

問題文の通りです

 

自然対流は、流体が暖められて膨張し、密度が減じて上昇し、低温の流体が暖められて下降し、上昇流と下降流が繰り返される熱現象です。

 

密度が減じて浮力が生じて上昇し、上方の冷たい流体が暖められて下降することが自然対流による熱伝達で、機械で強制的に対流を引き起こすのは、強制対流による熱伝達です。

選択肢3. 熱伝導は、異なる温度の物質が隣接する場合に、高温の物質から低温の物質に、物質の移動なく熱エネルギーが伝わる現象である。

問題文の通りです

 

熱伝導では、異なる物質間の境界面は一様な温度で、高温部から低温部への熱流は連続的と見なすことができます。

選択肢4. 等質な固体内部における熱伝導による熱移動量は、その固体内の温度勾配に比例する。

問題文の通りです

 

同じ材料でできた両面が平行な壁を考えたとき、壁の接触面に垂直な方向の熱流Qは、次のような計算で求められます。この計算はフーリエの法則という経験則です。

 

Q=λ×{(θ1-θ2)/ d }×A×t

 

Q:壁を流れる熱量、λ:熱伝導率、d:壁の厚さ、θ1、θ2:高温、低温の壁の温度

A:壁表面積、t:時間、1-θ2)/d温度勾配

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