古賀恭一郎の日記

コツコツと自分のこと、感じたことを書いていきたいと思います。

平成29年度 技術士一次試験 機械部門択一(25)

平成29年度 技術士一次試験 機械部門択一問題の解答解説っぽいことをはじめてみます。
10月の試験に向けともに頑張りましょう!
 
問題25 黒体面の屋根(3m×5m)に太陽エネルギー(1kW/m^2)が垂直に入射し,同時に屋根からふく射によりエネルギーが放射している場合を考える。屋根温度が70℃のとき,入射と放射の差として,屋根が受け取るエネルギー量に最も近い値はどれか。ただし, ステファンボルツマン定数を5.67×10^-8W/(m^2・K^4)とし,対流による放熱は無視できるものとする。
① 0.2 [kW]
② 3.2 [kW] 
③ 9.1 [kW] 
④ 12.6 [kW] 
⑤ 15.0 [kW]
 
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技術士会の正答は、②でした。
 
ステファン・ボルツマンの法則から、
ふく射エネルギー(全放射能)Eは、
 E=σT^4
と表されます。
この時、σはステファン・ボルツマン定数、Tは絶対温度[K]です。
 
T=70+273=343K
 
ですから、入射とふく射(放射)のエネルギー差は、
 
(1(入射)-σT^4/1000(放射))×A[m^2]
であらわされます。
 
(1(入射)-5.67×10^‐8×343^4/1000(放射))×3m×5m=3.23kW
 
結果、②が正解となります。
 
一次試験は、とにかく過去問を繰り返し解くことが、合格への近道です。