熱伝導・熱通過率・平均温度差の計算問題5問【第1回】

このミニテストの使い方

• 全5問・目安12分。計算問題は電卓を使ってよい
• λ・α・Kの意味と単位を書き分けてから式を選ぶ
• 解答を開く前に、途中式と単位まで残す
• 誤答したら「どの熱抵抗を見落としたか」を確認する

内容の確認先

• 農研機構：流速とヒートポンプ熱交換特性の研究成果
• 日本冷凍空調工業会：冷凍と空調の基礎知識
• 高圧ガス保安協会：国家試験問題・正解答

このページの問題文・数値・解説は学習用に新規作成したもので、公表試験問題を転載していません。

単位の要点：式へ代入する前に、mmはmへ直します。熱交換量をWで求めた後に1,000で割るとkWです。

熱の移動 計算ミニテスト

第1回 第2回 第3回

【問1】冷媒から管壁、管壁内部、管壁から冷却水へ熱が移る水冷凝縮器を考えます。この一連の現象の説明として正しいものはどれですか。

(1) すべて熱伝導である
(2) 熱伝達→熱伝導→熱伝達であり、全体を熱通過という
(3) 熱伝導→熱放射→熱伝導であり、全体を対流という
(4) 壁内部が熱伝達、壁面と流体間が熱伝導である
(5) 冷媒が凝縮すると熱移動は起こらない

【問2】熱伝導率λ＝0.8W/(m・K)、面積A＝2.0m²、厚さδ＝30mmの平板があります。両面の温度差が15Kのとき、定常状態で平板を伝わる熱量Φはいくらですか。

(1) 0.8W
(2) 80W
(3) 400W
(4) 800W
(5) 1,600W

【問3】α₁＝500W/(m²・K)、α₂＝1,000W/(m²・K)、壁厚δ＝2mm、λ＝20W/(m・K)、汚れ熱抵抗R_f＝0.0009m²・K/Wとします。平板近似で熱通過率Kはいくらですか。

(1) 125W/(m²・K)
(2) 250W/(m²・K)
(3) 400W/(m²・K)
(4) 1,000W/(m²・K)
(5) 4,000W/(m²・K)

【問4】熱交換器の両端温度差が20Kと10Kです。K＝600W/(m²・K)、A＝4.0m²とすると、対数平均温度差を使った交換熱量Φに最も近いものはどれですか。ln2＝0.693とします。

(1) 14.4kW
(2) 24.0kW
(3) 34.6kW
(4) 48.0kW
(5) 72.0kW

【問5】空冷蒸発器のフィンに霜が厚く付着しました。ほかの条件が同じとしたとき、能力低下の説明として最も適切なものはどれですか。

(1) 霜が熱抵抗を減らし、風量も増やす
(2) 霜が伝熱面積だけを増やすため、能力は必ず上がる
(3) 霜の熱抵抗と通風抵抗が増え、Kと空気流量の両面から能力が下がり得る
(4) 霜は冷媒側だけに影響し、空気側の熱伝達には影響しない
(5) 霜が付いてもΦ＝KAΔt_mの各項は変わらない

同じテーマを追加練習

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