2022年10月 一級ボイラー技士試験 問1

解説

正解は5です。 伝熱の三つの形態（熱伝導・熱伝達・放射伝熱）の基本を問う問題です。 この問題は誤っているものを選ぶので、○ が答え（誤った記述）です。 【選択肢別解説】 1：× 正しい記述です。 固体壁の表面と、それに接して流れる流体との間の熱移動を熱伝達（対流熱伝達）といいます。 2：× 正しい記述です。 熱伝達で伝わる熱量は、熱伝達率×伝熱面積×温度差で表されます。 したがって、温度差と伝熱面積に比例します。 3：× 正しい記述です。 放射伝熱は、物体が内部エネルギーの一部を電磁波として放出し、離れた物体がそれを吸収することで熱が移る現象です。 間に物質がなくても熱が伝わります。 4：× 正しい記述です。 ステファン・ボルツマンの法則により、放射伝熱量は高温物体と低温物体の絶対温度の四乗の差に比例します。 5：○ 誤りです。 蒸発管のように内部で水が沸騰している水管では、熱伝達率は低いのではなく非常に高くなります。 熱伝達率が高いので、管壁の表面温度は内部流体温度より20～30℃程度高いだけの温度に保たれます。 【ポイント】 沸騰する水の熱伝達率は、燃焼ガス側に比べてはるかに大きいことが要点です。 そのため水冷された伝熱面は高温の燃焼ガスに触れても焼損しにくくなります。 逆にスケールが付くと熱が水に伝わりにくくなり、管壁温度が上がって過熱の原因になります。