科目Ⅰエネルギー総合管理及び法規より「エネルギー管理技術の基礎」問題の解答と解説です。
問題３の計算問題を過去の問題から解説していきます。
熱交換
ステファン・ボルツマン
熱抵抗
放射エネルギー
参考 ECCJ省エネルギーセンター エネルギー管理士 過去の試験問題
- エネルギー管理技術の基礎
- 公式 一覧
- 令和６年度 問題３（６）熱伝導率の計算
- 令和６年度 問題３（７）損失熱量の計算
- 令和５年度 問題３（７）熱交換の計算
- 令和４年度 問題３（４）熱交換の計算
- 令和４年度 問題３（５）ステファン・ボルツマンの計算
- 令和３年度 問題３（４）熱抵抗の計算
- 令和３年度 問題３（５）放射エネルギーの計算
- 令和２年度 問題３（５）熱交換の計算
- 令和元年度 問題３（４）熱交換の計算
- 令和元年度 問題３（５）ステファン・ボルツマンの計算
- 平成３０年度 問題３（６）熱交換の計算
- 平成２９年度 問題３（３）ステファン・ボルツマンの計算
- 平成２９年度 問題３（４）熱損失の計算
- 平成２９年度 問題３（５）熱交換の計算
- 平成２８年度 問題３（４）ステファン・ボルツマンの計算
- 平成２７年度 問題３（４）熱交換の計算
- 平成２６年度 問題３（４）熱交換の計算
- 公式 一覧
- 過去の傾向
エネルギー管理技術の基礎
公式 一覧
熱通過量Q＝比例定数K×（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）／壁の厚さｔ
比例定数Kは熱伝導率（Ｗ／（ｍ・K））
熱損失量ｑ＝熱伝達率ｈ×（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）
熱伝達率ｈ（Ｗ／（ｍ・K））
放射強度I＝放射率ε×ステファンボルツマン定数σ×絶対温度T＾４
熱抵抗Rc＝（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）／熱流束ｑ
１／K＝１／α１＋１／α２＋ｄ／ρ
K 熱通過率 α１ 温風が壁へ熱を伝える時の熱伝達率 α２ 壁が冷風へと熱を伝える時の熱伝達率 ｄ 壁の厚さ ρ 壁の熱伝導率
令和６年度 問題３（６）熱伝導率の計算
解説と解答
熱通過量Q＝比例定数K×（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）／壁の厚さｔ
比例定数Kは熱伝導率（Ｗ／（ｍ・K））
Ｋ＝４００／６００×０．３ Ｋ＝２／３×３／１０ ＝６／３０ ＝０．２
（７）ウ ０．２ ５点
令和６年度 問題３（７）損失熱量の計算
解説と解答
公式 熱損失量ｑ＝熱伝達率ｈ×（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）
熱伝達率ｈ（Ｗ／（ｍ・K））
ｑ（Ｗ／㎡）＝５（Ｗ／（㎡・Ｋ））×（９０−３０）（℃）
＝５×６０ ＝３００
（８）イ ３．０ ５点
令和５年度 問題３（７）熱交換の計算
解説と解答
熱通過量Q＝比例定数K×（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）／壁の厚さｔ
比例定数Kは熱伝導率（Ｗ／（ｍ・K））
４０×１０＾３＝２５／２０×１０＾−３×（１００−ｔｆ２）
４０×１０＾３×２０×１０＾−３／２５−１００＝−ｔｆ２
−６８＝−ｔｆ２ ｔｆ２＝６８℃
単位であるｍｍ、W／（ｍ・Ｋ）、℃、（Ｗ／（㎡・K））に注目
６８
令和４年度 問題３（４）熱交換の計算
解説と解答
熱通過量Q＝比例定数K×（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）／壁の厚さｔ
比例定数Kは熱伝導率（Ｗ／（ｍ・K））
６００＝０．２５×（８００−８０）／ｔ
ｔ＝０．２５×７２０／６００ ｔ＝０．３（ｍ） ＝３０（㎝）
３０
令和４年度 問題３（５）ステファン・ボルツマンの計算
解説と解答
放射強度I＝放射率ε×ステファンボルツマン定数σ×絶対温度T＾４
放射エネルギーI＝０．８×５．６７×１０＾－８×１０００＾４ ＝４４８００（W／㎡）
（W／㎡）→（ｋW／㎡）に変更
４４．８（ｋW／㎡）
４５
令和３年度 問題３（４）熱抵抗の計算
解説と解答
熱抵抗Rc＝（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）／熱流束ｑ
Rc＝（５０−２０）／４００ ＝０．０７５
７．５
令和３年度 問題３（５）放射エネルギーの計算
解説と解答
放射強度I＝放射率ε×ステファンボルツマン定数σ×絶対温度T＾４
I６００＝εσ×６００＾４
I４００＝εσ×４００＾４
I６００＝εσ×６００＾４／I４００＝εσ×４００＾４
比較＝６００＾４／４００＾４ ＝６００×６００×６００×６００／４００×４００×４００×４００
＝１２９６／２５６ ＝５．０６
ウ ５．１
令和２年度 問題３（５）熱交換の計算
解説と解答
公式 熱通過量Q＝比例定数K×（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）／壁の厚さｔ
比例定数Kは熱伝導率（Ｗ／（ｍ・K））
７５０＝Ｋ×（６６０−６０）／０．２
Ｋ＝０．２×７５０／６００ K＝０．２５（Ｗ／（m・K）
２．５
令和元年度 問題３（４）熱交換の計算
解説と解答
１／K＝１／α１＋１／α２＋ｄ／ρ
K 熱通過率 α１ 温風が壁へ熱を伝える時の熱伝達率 α２ 壁が冷風へと熱を伝える時の熱伝達率 ｄ 壁の厚さ ρ 壁の熱伝導率
１／K＝１／８０＋１／２０＋０．０１／１．７５ １／K＝１／８０＋４／８０＋１／１７５ １／K＝５／８０＋１／１７５ １／K＝０．０６２５＋０．００５７１ １／０．０６８２１＝K
K＝１４．７
ウ １４．７
令和元年度 問題３（５）ステファン・ボルツマンの計算
解説と解答
放射強度I＝放射率ε×ステファンボルツマン定数σ×絶対温度T＾４
放射エネルギーI＝０．７×５．６７×１０＾－８×８００＾４ ＝１６２５７（W／㎡）
（W／㎡）→（ｋW／㎡）に変更
１６．３（ｋW／㎡）
１６．３
平成３０年度 問題３（６）熱交換の計算
解説と解答
１／K＝１／α１＋１／α２＋ｄ／ρ
K 熱通過率 α１ 温風が壁へ熱を伝える時の熱伝達率 α２ 壁が冷風へと熱を伝える時の熱伝達率 ｄ 壁の厚さ ρ 壁の熱伝導率
１／K＝１／１０＋１／１０＋０．０１／５０ １／K＝１／５＋１／５０００ １／K＝１０００／５０００＋１／５０００ １／K＝１００１／５０００ ５０００／１００１＝K
K＝４．９９５
５．０
平成２９年度 問題３（３）ステファン・ボルツマンの計算
解説と解答
放射強度I＝放射率ε×ステファンボルツマン定数σ×絶対温度T＾４
放射エネルギーI＝０．８×５．６７×１０＾－８×（２７３＋６０）＾４ ＝５．６×１０＾２
５．６
平成２９年度 問題３（４）熱損失の計算
解説と解答
公式 熱損失量ｑ＝熱伝達率ｈ×（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）
熱伝達率ｈ（Ｗ／（ｍ・K））
ｑ＝５×（８０−２０） ＝３００
３．０×１０＾２
平成２９年度 問題３（５）熱交換の計算
解説と解答
熱通過量Q＝比例定数K×（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）／壁の厚さｔ
比例定数Kは熱伝導率（Ｗ／（ｍ・K））
６４０＝０．２×（８８０−８０）／ｔ ｔ＝１６０／６４０ ＝１／４ ＝０．２５
２．５×１０＾２
平成２８年度 問題３（４）ステファン・ボルツマンの計算
解説と解答
放射強度I＝放射率ε×ステファンボルツマン定数σ×絶対温度T＾４
放射エネルギーI＝０．８×５．６７×１０＾－８×（２７３＋１２７）＾４ ＝１１６１
１．１６×１０＾３
平成２７年度 問題３（４）熱交換の計算
解説と解答
熱通過量Q＝比例定数K×（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）／壁の厚さｔ
比例定数Kは熱伝導率（Ｗ／（ｍ・K））
Q＝０．３５×（９５０−９０）／０．４ Q＝０．３５×８６０／０．４ ＝７５２．５
７５３
平成２６年度 問題３（４）熱交換の計算
解説と解答
公式 熱通過量Q＝比例定数K×（高温側温度ｔｆ１−低温側温度ｔｆ２）／壁の厚さｔ
比例定数Kは熱伝導率（Ｗ／（ｍ・K））
Q＝０．２５×（６０−３０）／０．３ Q＝０．２５×３０／０．３ ＝２５
２５
過去の傾向
| 年度 | 出題数 | 配点 |
| R６年度 | ２問 | １０点 |
| R５年度 | ２問 | １０点 |
| R４年度 | １問 | ５点 |
| R３年度 | ２問 | １０点 |
| R２年度 | １問 | ５点 |
| R元年度 | ２問 | １０点 |
| H３０年度 | １問 | ５点 |
| H２９年度 | ３問 | １５点 |
| H２８年度 | １問 | ５点 |
| H２７年度 | １問 | ５点 |
| H２６年度 | １問 | ５点 |
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