正答4
解説
正解は4です。
この問題は適切でないものを選ぶので、○ が答え(適切でない記述)です。
伝熱の基本形態である熱伝達・放射伝熱と、それらを総合した熱貫流の性質を問う問題です。
【選択肢別解説】
1:× 適切な記述です。
固体壁の表面と、それに接する流体との間の熱移動を熱伝達といいます。
沸騰や凝縮のように相変化を伴う場合は、熱伝達率が非常に大きくなります。
2:× 適切な記述です。
熱伝達で伝わる熱量は、熱伝達率×温度差×伝熱面積で表されます。
したがって、流体と壁面の温度差と伝熱面積に比例します。
3:× 適切な記述です。
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熱移動です。
間に物質がなくても熱が伝わる点が特徴です。
4:○ 適切でない記述です。
放射伝熱量は「温度差の四乗」ではなく、「それぞれの絶対温度の四乗の差」に比例します。
これをステファン・ボルツマンの法則といいます。
5:× 適切な記述です。
熱貫流(熱通過)は、高温流体から壁への熱伝達、壁の中の熱伝導、壁から低温流体への熱伝達が組み合わさったものです。
【ポイント】
放射伝熱量は T1⁴−T2⁴(四乗の差)に比例し、(T1−T2)⁴(差の四乗)ではありません。
「四乗の差」と「差の四乗」を入れ替えるひっかけは頻出です。