第三種電気主任技術者試験 電動機応用・照明・電熱・制御・情報 練習問題 第11問: A 工場の電気炉の炉壁を、厚さ 0.25 m・面積 5 m² の一様な平板とみなす。炉壁の熱伝導率は 0.20 W/(m·K) で、炉壁の内面と外面の温度差は

正解: 3. 2,000 W

熱流は 2,000 W です。平板を通る定常の熱伝導では、熱流 Φ は熱伝導率 λ・面積 A・温度差 ΔT に比例し、厚さ d に反比例します (Φ = λAΔT／d)。代入すると Φ = 0.20 × 5 × 500／0.25 = 500／0.25 = 2,000 W です。500 W は厚さ 0.25 m で割るのを忘れた値です。125 W は厚さで割らずに掛けた値です。400 W は面積 5 m² を掛け忘れた値です。8,000 W は厚さの 2 乗 (0.0625 m²) で割った値です。熱伝導は電気回路のオームの法則と同じ形で、d／(λA) = 0.25 K/W が熱抵抗に当たり、熱流 = 温度差／熱抵抗 = 500／0.25 と考えると、壁を厚くするほど熱が逃げにくくなることが分かります。

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