電験三種 平成25年度(2013) 機械 問17(b) 過去問解説

（選択問題：問17または問18のどちらか1問を解く） 伝熱に関する次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (b) 次の文章は，放射伝熱に関する記述である。 すべての物体はその物体の温度に応じた強さのエネルギーを（ア）として放出している。その量は物体表面の温度と放射率とから求めることができる。 いま，図に示すように，面積 $A_1$[m²]，温度 $T_1$[（イ）]の面 $\mathrm{S_1}$ と，面積 $A_2$[m²]，温度 $T_2$[（イ）]の面 $\mathrm{S_2}$ とが向き合っている。両面の温度に $T_1 \gt T_2$ の関係があるとき，エネルギーは面 $\mathrm{S_1}$ から面 $\mathrm{S_2}$ に放射によって伝わる。そのエネルギー流量（1秒当たりに面 $\mathrm{S_1}$ から面 $\mathrm{S_2}$ に伝わるエネルギー）$\Phi$[W]は $\Phi = \varepsilon\sigma A_1 F_{12} \times$（ウ）で与えられる。 ここで，$\varepsilon$ は放射率，$\sigma$ は（エ），及び $F_{12}$ は形態係数である。ただし，$\varepsilon$ に波長依存性はなく，両面において等しいとする。また，$F_{12}$ は面 $\mathrm{S_1}$，面 $\mathrm{S_2}$ の大きさ，形状，相対位置などの幾何学的な関係で決まる値である。 上記の記述中の空白箇所（ア），（イ），（ウ）及び（エ）に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。