電験三種 令和6年度(2024) 下期 機械 問12 過去問解説
面積 $25\,\mathrm{m^2}$，厚さ10 cm，熱伝導率0.4 W/(m・K)の壁がある。この壁の内外面の温度差が4 K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(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) 16
- (2) 40
- (3) 250
- (4) 400
- (5) 2500
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正解は(4)
使う公式
熱流 $\Phi = \dfrac{\lambda A \Delta T}{d}$（λ：熱伝導率[W/(m・K)]、A：面積[m²]、ΔT：温度差[K]、d：厚さ[m]）
解説
【考え方】熱は温度の高いほうから低いほうへ流れます。流れる量は、面積と温度差に比例し、厚さに反比例します。
■1 数字を整理する
熱伝導率（熱の伝わりやすさ） λ＝0.4 W/(m・K)
面積 $A = 25\,\mathrm{m^2}$
温度差 ΔT＝4 K
厚さ d＝10 cm＝0.1 m（cm を m に直します）
■2 式に入れる
$\Phi = \dfrac{0.4 \times 25 \times 4}{0.1} = \dfrac{40}{0.1} = 400\,\mathrm{W}$
厚さを10のまま入れると40 Wになり、まちがえます。
答えは(4)ピヨ。
出典：令和6年度（2024） 下期 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