2級管工事施工管理技士 (第一次検定) 機械工学等（計算の基礎） 練習問題 第14問: 厚さ50 mm、熱伝導率0.04 W/(m・K)、面積20 m²の保温板があり、両面の温度差は25 Kで定常状態にある。板を通る熱流qを「q＝熱伝導率×面積×温

「400 W」が正解です。平板の定常熱伝導では、熱流は熱伝導率・面積・温度差に比例し、厚さに反比例します (フーリエの法則)。

厚さを m に直すと 50 mm＝0.05 m なので、q＝0.04×20×25÷0.05＝20÷0.05＝400 W です。「0.4 W」は厚さを mm のまま 50 で割った値で、単位をそろえていません。

「1.0 W」は厚さで割らずに 0.05 を掛けた値で、板が厚いほど熱が通りやすくなる逆の関係になっています。「625 W」は熱伝導率と厚さの数値を取り違え、0.05×20×25÷0.04 とした値です。

保温材を厚くするほど熱流が小さくなること、熱伝導率 W/(m・K) を厚さ (m) で割ると面積当たりの W/(m²・K) になることを確かめておきましょう。