第45問物体内部を高温端から低温端に向かって熱が移動していく現象を何というか。
- A熱伝導
- B対流
- C熱伝達
- D放射伝熱
伝熱の三形態(熱伝導・熱伝達・熱放射)と、冷凍装置で使う流体の性質を扱う分野。平板や円筒壁の熱伝導、熱伝達率、熱通過率と伝熱面積・温度差から交換熱量を求める計算が基本になる。冷媒はフルオロカーボンとアンモニアの性質比較、オゾン層破壊や地球温暖化への配慮、冷媒とともに循環する冷凍機油の役割と溶解性、水分混入による障害が問われる。ブラインは無機系(塩化カルシウムなど)と有機系の違い、凍結温度と腐食性が定番。アンモニアには銅・銅合金を使えないなど、冷媒と材料の相性は取り違えやすいので、冷媒ごとに一覧化して覚えるとよい。
この分野の問題44問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。
クイズモードで挑戦 →正解:C.凝縮始めの露点より凝縮終わりの沸点のほうが低くなる。
凝縮時は沸点の高い冷媒から多く凝縮するため、凝縮始めの温度(露点)より凝縮終わりの温度(沸点)のほうが低くなる。
この問題の解説ページを開く →正解:A.吸込み側に収められた電動機の熱が冷媒に加えられ過熱度が大きくなるため。
密閉圧縮機では、吸込み側の電動機で発生する熱が冷媒に加えられて過熱度が大きくなるため、吐出し温度が高くなる。
この問題の解説ページを開く →正解:A.オゾン層破壊係数は0であるが地球温暖化を招く温室効果ガスである。
HFCは塩素を含まずオゾン層破壊係数は0だが、地球温暖化の影響を及ぼすため規制や大気放出防止の対象となっている。
この問題の解説ページを開く →正解:D.毒性と可燃性があるが地球環境に及ぼす影響はフルオロカーボンより少ない。
アンモニアは毒性ガス・可燃性ガスに指定されているが、自然冷媒であり地球環境への影響は少ない。
この問題の解説ページを開く →正解:B.ブラインの濃度が下がり凍結温度が高くなる恐れがある。
空気中の水分がブラインに取り込まれると、ブラインが希釈されて濃度が下がり、凍結しやすくなるなどの問題が生じる。
この問題の解説ページを開く →正解:C.2%を超えるマグネシウムを含有したアルミニウム合金
フルオロカーボン冷媒は銅や鋼は腐食しないが、2%を超えるマグネシウムを含有したアルミニウム合金に対しては腐食性がある。
この問題の解説ページを開く →正解:A.鉱油のほうが重いため底にたまりアンモニア液が上に浮く。
アンモニア液は鉱油とはほとんど溶け合わず、比重が鉱油より軽いため、鉱油が下にたまりアンモニア液が上に浮く。
この問題の解説ページを開く →正解:A.フルオロカーボンは油に溶けやすいがアンモニアは鉱油にほぼ溶けない。
フルオロカーボンは冷凍機油に溶けやすく水に溶けないが、アンモニアは水によく溶け鉱油には溶けない。
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