電験三種 令和6年度(2024) 上期 機械 問12 過去問解説
熱の伝導は電気の伝導によく似ている。下記は，電気系の量と熱系の量の対応表である。
電圧 $V$[V] ↔ (ア)[K]
電気量 $Q$[C] ↔ 熱量 $Q$[J]
電流 $I$[A] ↔ (イ)[W]
導電率[S/m] ↔ 熱伝導率[W/(m・K)]
電気抵抗 $R$[Ω] ↔ 熱抵抗 $R_T$ (ウ)
静電容量 $C$[F] ↔ 熱容量 $C$ (エ)
上記の記述中の空白箇所(ア)〜(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。
- (1) (ア) 温度差 (イ) 熱流 (ウ) [K/W] (エ) [J/K]
- (2) (ア) 熱流 (イ) 温度差 (ウ) [J/K] (エ) [K/W]
- (3) (ア) 温度差 (イ) 熱流 (ウ) [K/J] (エ) [J/K]
- (4) (ア) 熱流 (イ) 温度差 (ウ) [J/K] (エ) [J/W]
- (5) (ア) 温度差 (イ) 熱流 (ウ) [K/W] (エ) [J/W]
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正解は(1)
解説
【考え方】熱のオームの法則「温度差＝熱流 × 熱抵抗」と、電気の「電圧＝電流 × 抵抗」を対応させます。
■1 (ア)(イ) 何が何に対応するか
電気は、電圧の差で電流が流れます。
熱は、温度の差で熱の流れ（熱流）が生まれます。
→ (ア) 温度差 (イ) 熱流
■2 (ウ) 熱抵抗の単位
熱抵抗は「温度差 ÷ 熱流」です。
単位は [K] ÷ [W] ＝ [K/W] → (ウ) [K/W]
■3 (エ) 熱容量の単位
静電容量は「電気量 ÷ 電圧」[C/V]です。
同じように、熱容量は「熱量 ÷ 温度差」で、1 K上げるのに必要な熱量です。
単位は [J] ÷ [K] ＝ [J/K] → (エ) [J/K]
答えは(1)ピヨ。
出典：令和6年度（2024） 上期 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）機械 問12