Ｃ２３　　熱伝導率 努力目標 　　理解して、覚える 技術士試験の問題からは必要最小限の引用にとどめる。（問題）が記されている部分はその引用である。 問題および解答は日本技術士会のホームページより必要に応じて入手してください。 　　技術士第一次試験の問題　　　　 問題番号が赤字のものは、ボーナス問題 Ｈ２３年　１－３－３　　　Ｈ１７　Ⅰ－３－７ Ｈ２３　Ⅰ－３－３　 正答：　⑤ これはそんなに難しい問題ではない。理屈さえ理解すれば解けるようになる。 （解答） 単位時間あたりに伝わる熱量Ｑは 　　　　Ｑ＝ｋＡ（Ｔ２－Ｔ１）／ｘ で表される。ここに、Ａは断面積、ｋは熱伝導率、Ｔ２－Ｔ１は温度差、ｘは熱が伝わる距離（厚さ）である。（Ｔ２－Ｔ１）／ｘは温度勾配となる。 ｘ方向に熱が伝わる場合は、ｘ＝ｘ１＋ｘ２であるので 　　　　Ｑ＝ｋ１ｘ１（Ｔ２－Ｔ１）／ｘ＋ｋ２ｘ２（Ｔ２－Ｔ１）／ｘ 　　　　　＝（ｋ１ｘ１＋ｋ２ｘ２）／（ｘ１＋ｘ２）ｘ（Ｔ２－Ｔ１） 従って 　　　　ｋｘ＝（ｋ１ｘ１＋ｋ２ｘ２）／（ｘ１＋ｘ２） この段階で、答えは③か⑤のどちらかに絞り込まれる。 ｙ方向に熱が伝わる場合には、中間の温度をＴｍとすると、ｘ＝ｘ１＋ｘ２であるので、 　　　　Ｑ＝ｋ１Ａ（Ｔｍ－Ｔ１）／ｘ１＝ｋ２Ａ（Ｔ２－Ｔｍ）／ｘ２ 　　　　　＝（Ｔ２－Ｔ１）／（ｘ１／（ｋ１Ａ）＋ｘ２／（ｋ２Ａ）） ＝（ｘ１＋ｘ２）／（（ｘ１／ｋ１）＋（ｘ２／ｋ２））Ａ（Ｔ２－Ｔ１）／（ｘ１＋ｘ２） 従って、 　　　　ｋｙ＝（ｘ１＋ｘ２）／（（ｘ１／ｋ１）＋（ｘ２／ｋ２）） Ｈ１７年　Ⅰ－３－７ 正答：　② これはそんなに難しい問題ではない。理屈さえ理解すれば解けるようになる。 （解答） 材料Ａと材料Ｂの接点温度をＴｍとすると、 　　　　Ｑ＝ｋＡＡ(TA-Tm)/xA＝KＢA(Tm－ＴＢ）／ｘＢ 題意より、ｋＡ＝１．５、ｋＢ＝０．５、ＴＡ＝５００Ｋ、ＴＢ＝３００Ｋ、ｘＡ＝ｘＢ＝０．１ 従って、１．５（５００－Ｔｍ）＝０．５（Ｔｍ－３００） よってＴｍ＝４５０Ｋとなる。 （参考） 初歩化学工学（化学工学協会関西支部、昭和４４年）より 　　　　　　　　　　　　　　　　問題一覧表へ戻る