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熱の移動の基礎(熱伝達・熱伝導・熱通過・平均温度差)ミニテスト【第3回】

熱の移動の基礎(熱伝達・熱伝導・熱通過・平均温度差)」の内容から出題するミニテスト第3回(全5問)です。熱の移動に関する応用的な問題を出題しています。これまでの第1回・第2回と合わせて復習しましょう。

熱の移動の基礎 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

第1問

冷媒側の伝熱面に付着する汚れとして、最も適切なものはどれか。

(1)スケール(水あか)
(2)油膜
(3)霜
(4)さび
(5)藻類

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正解:(2)油膜
冷媒側の伝熱面には冷凍機油による油膜が付着します。スケール(水あか)は水冷凝縮器の水側に、霜は蒸発器の空気側に付着します。

第2問

蒸発や凝縮のような相変化を伴う場合の熱伝達率について、正しいものはどれか。

(1)相変化を伴う場合、熱伝達率は非常に小さくなる
(2)相変化を伴う場合、熱伝達率は非常に大きくなる
(3)相変化は熱伝達率に影響しない
(4)蒸発のときは大きくなるが、凝縮のときは小さくなる
(5)凝縮のときは大きくなるが、蒸発のときは小さくなる

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正解:(2)相変化を伴う場合、熱伝達率は非常に大きくなる
蒸発や凝縮といった相変化(液体⇔気体)では、潜熱のやりとりにより大量の熱が移動するため、熱伝達率は非常に大きくなります。蒸発・凝縮どちらでも大きくなります。

第3問

フィン(ひれ)を伝熱面に取り付ける目的として、最も適切なものはどれか。

(1)伝熱面積を減らして流速を上げるため
(2)伝熱面積を増やして熱交換の効率を上げるため
(3)冷媒の圧力損失を増やすため
(4)スケールの付着を防止するため
(5)油膜の形成を促進するため

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正解:(2)伝熱面積を増やして熱交換の効率を上げるため
フィンを取り付ける目的は伝熱面積を増やすことです。伝熱面積が大きくなると、Φ=K×A×Δtmの式のAが増えるため、より多くの熱を交換できるようになります。

第4問

熱伝導率の単位として、正しいものはどれか。

(1)W/(m²·K)
(2)W/(m·K)
(3)J/(kg·K)
(4)W/m²
(5)K/W

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正解:(2)W/(m·K)
熱伝導率λの単位は W/(m·K) です。W/(m²·K) は熱伝達率αや熱通過率Kの単位、J/(kg·K) は比熱の単位です。単位の違いを押さえておきましょう。

第5問

熱通過率Kと、熱伝達率αおよび熱伝導率λの関係について、正しいものはどれか。

(1)熱通過率は、高温側の熱伝達率だけで決まる
(2)熱通過率は、壁の熱伝導率だけで決まる
(3)熱通過率は、高温側の熱伝達率・壁の熱伝導率・低温側の熱伝達率のすべてに影響される
(4)熱通過率は、低温側の熱伝達率だけで決まる
(5)熱通過率は、流体の比熱だけで決まる

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正解:(3)熱通過率は、高温側の熱伝達率・壁の熱伝導率・低温側の熱伝達率のすべてに影響される
熱通過は「熱伝達→熱伝導→熱伝達」の3段階なので、熱通過率Kは高温側の熱伝達率、壁の熱伝導率、低温側の熱伝達率のすべてに影響されます。どれか一つが悪いと全体の熱通過率が下がります。

結果の振り返り

正解数をチェック!

5問正解 完璧!
3〜4問正解 あと一歩!
0〜2問正解 解説記事を読み直しましょう

解説記事に戻って復習する → 熱の移動の基礎(熱伝達・熱伝導・熱通過・平均温度差)

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