令和元年度 技術士一次試験(再) 機械部門択一(28)総括熱伝達率
令和元年度 技術士一次試験(再) 機械部門択一問題の解答解説です。
技術士一次試験だけでなく、JABEE認定大学の機械工学科の皆さんにも活用できる内容になっていると思います。
お役に立てれば幸いです。
JABEE |一般社団法人 日本技術者教育認定機構|世界で通用する技術者」になるための学びが、ここに。 から引用
技術者を育成する教育プログラムを「技術者に必要な知識と能力」「社会の要求水準」などの観点から審査し、認定する非政府系組織です。“教育プログラム”は認定の対象とする教育の主体のことで、通常、工学・農学・理学系の学科あるいは学科内のコースに対応します。
中略
- 認定プログラムの修了生は、国家資格である技術士の第一次試験が免除されます。
問題28 床面と屋根が一辺6mの正方形で,四面の壁の高さが3mの家を考える。家の中には電気ヒーターが設置されており,外気温が0℃のときでも室内の気温は25℃に保たれている。このとき,電気ヒーターの消費電力として,最も近い値はどれか。ただし,壁と屋根は厚さ10 cm,熱伝導率2.3 W/(m・K)のコンクリートでできているとし,室外と室内の対流熱伝達率をそれぞれ25 W/(m^2・K), 10 W/(m^2・K) とする。また,床は断熱されているとする。
① 25 kW ② 15 kW ③ 7.4 kW ④ 4.7 kW ⑤ 0.50 kW
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技術士会の正答は、②でした。
まず総括熱伝達率kを求めます。
1/k=1/hi+δ/λ+1/ho
1/k=1/10+0.1/2.3+1/25
=0.1835
k=5.45W/(m^2・K)
放熱量Qは、
Q=kAΔT
ですので、次は面積Aを求めると、
A=6m×6m+6m×4辺×3m=108m^2
それぞれ代入すると、
Q=5.45×108×(25-0)
=14715W≒15kW
と解答②に一致しましたね。
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。
頑張ってください。