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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1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1回(全5問)です。熱伝導・熱伝達・熱通過の定義と、熱伝導率の大小関係を中心に出題しています。

熱の移動の基礎 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

第1問

固体壁の中を温度の高い側から低い側へ熱が伝わる現象として、最も適切なものはどれか。

(1)熱伝達
(2)熱放射
(3)熱通過
(4)熱伝導
(5)対流伝熱

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正解:(4)熱伝導
固体の内部を温度の高い側から低い側へ熱が移動する現象を「熱伝導」といいます。熱伝達は固体表面と流体の間の熱移動、熱通過は流体→壁→流体の一連の熱移動を指します。

第2問

熱伝導率に関する記述として、誤っているものはどれか。

(1)銅の熱伝導率は約390 W/(m·K)であり、金属の中でも特に高い
(2)鋼の熱伝導率は約50 W/(m·K)である
(3)ステンレス鋼の熱伝導率は約16 W/(m·K)で、鋼より低い
(4)一般に、金属の熱伝導率は液体より大きい
(5)一般に、気体の熱伝導率は液体より大きい

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正解:(5)一般に、気体の熱伝導率は液体より大きい
熱伝導率の大きさは「金属 > 液体 > 気体」の順です。気体は分子間距離が大きいため熱伝導率が最も小さくなります。(5)は大小関係が逆なので誤りです。

第3問

熱伝達率(熱伝達係数)を大きくする要因として、誤っているものはどれか。

(1)流体の流速を速くする
(2)流体が蒸発する際の相変化
(3)流体が凝縮する際の相変化
(4)伝熱面に油膜が付着する
(5)流体を強制的に撹拌する

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正解:(4)伝熱面に油膜が付着する
油膜は断熱層として働くため、熱伝達率を低下させます。流速を上げたり、蒸発・凝縮などの相変化がある場合は熱伝達率が大きくなります。

第4問

熱通過に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)熱通過とは、固体壁の中を熱が伝わる現象のことである
(2)熱通過は「熱伝達→熱伝導→熱伝達」の3段階で構成される
(3)熱通過率は温度差に反比例する
(4)熱通過は固体表面と流体の間の熱移動のみを指す
(5)熱通過の計算に伝熱面積は関係しない

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正解:(2)熱通過は「熱伝達→熱伝導→熱伝達」の3段階で構成される
熱通過は、高温流体から壁への熱伝達、壁内部の熱伝導、壁から低温流体への熱伝達の3段階を合わせた現象です。交換熱量はΦ=K×A×Δtmで計算され、伝熱面積Aも関係します。

第5問

蒸発器の空気側に霜が付着した場合の影響として、正しいものはどれか。

(1)断熱効果により熱通過率が上がる
(2)風通りが悪くなるが、熱通過率への影響はない
(3)断熱効果と風通りの悪化という二重の悪影響で熱通過率が低下する
(4)霜の付着は凝縮器でのみ問題となり、蒸発器には影響しない
(5)霜は伝熱を促進するため、デフロストは不要である

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正解:(3)断熱効果と風通りの悪化という二重の悪影響で熱通過率が低下する
蒸発器の空気側に霜が付くと、霜が断熱材の役割をして熱が伝わりにくくなるうえ、風の通り道がふさがれて空気の流れも悪くなります。この二重の悪影響により熱通過率が大きく低下するため、定期的なデフロスト(除霜)が必要です。

結果の振り返り

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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

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