電気炉の壁の外面に垂直に小穴をあけ，温度計を挿入して壁の外面から10 cm と30 cm の箇所で壁の内部温度を測定した…

機械　第12問

電気炉の壁の外面に垂直に小穴をあけ，温度計を挿入して壁の外面から10 cm と30 cm の箇所で壁の内部温度を測定したところ，それぞれ72 ℃と142 ℃の値が得られた。炉壁の熱伝導率を0.94 W/ (m･K)とすれば，この炉壁からの単位面積当たりの熱損失[W/ m²]の値として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，壁面に垂直な方向の温度こう配は一定とする。

(1)1 490
(2)329
(3)165
(4)14.9
(5)3.29

正答 (2)

正答は (2)。壁の中の温度こう配は一定なので、測った2点から求めます。2点の間の距離は 30－10＝20 cm＝0.20 m、温度差は 142－72＝70 K です。温度こう配　＝　70÷0.20　＝　350［K／m］フーリエの法則から、単位面積あたりの熱流（熱損失）は q　＝　熱伝導率×温度こう配　＝　0.94×350 　 ≒　329［W／m²］となり、(2) です。【ほかの選択肢】 (3) 165 は距離を 0.40 m（10＋30）としたときの値です。　誤り

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(5) 3.29 は距離を cm のまま（20）で割った値です。　誤り (1)(4) 計算の筋道から出ない値です。　誤り【注意点】温度差の単位は ℃でも K でも同じ値です（差をとるため）。距離は必ず m に直します。

出典：令和7年度下期第三種電気主任技術者機械科目問12（一般財団法人電気技術者試験センター公表）出典元ページ

最終更新日 2026年10月14日

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