建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第49回(令和元年度(2019年))
問47 (空気環境の調整 問47)

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問題

建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第49回(令和元年度(2019年)) 問47(空気環境の調整 問47) (訂正依頼・報告はこちら)

放射に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • 同一温度の物体間では、物体の放射率と吸収率は等しい。
  • 白色プラスターの日射吸収率は、0.1度である。
  • 常温物体から射出される電磁波は、波長が10μm付近の赤外線が主体である。
  • 温度が0°Cの固体表面も、熱放射している。
  • 光ったアルミ箔の長波長放射率は、0.9程度である。

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この過去問の解説 (2件)

01

不適当なものは「光ったアルミ箔の長波長放射率は、0.9程度である。」です。

選択肢1. 同一温度の物体間では、物体の放射率と吸収率は等しい。

→ これは「キルヒホッフの法則」として知られており、正しいです。

選択肢2. 白色プラスターの日射吸収率は、0.1度である。

→ 白色の物体は光をよく反射し、日射吸収率は低くなるため、これは正しいです。

選択肢3. 常温物体から射出される電磁波は、波長が10μm付近の赤外線が主体である。

→ 一般的な物体の温度(約20〜30°C)では、主に10μm前後の赤外線を放射するため、正しいです。

選択肢4. 温度が0°Cの固体表面も、熱放射している。

→ 絶対零度(−273.15°C)でない限り、すべての物体は放射をしているので、これは正しいです。

選択肢5. 光ったアルミ箔の長波長放射率は、0.9程度である。

→ アルミ箔は金属であり、特に光沢があると放射率が低くなります。
実際の放射率は0.03〜0.1程度で、0.9は大きすぎるため、誤りです。

まとめ

・放射率と吸収率が等しいのは「キルヒホッフの法則」によるもの。

・常温の物体は主に赤外線(約10μm)を放射する。

・0°Cの物体も放射している。

・金属(特に光ったアルミ箔)の放射率は非常に低く、0.9は誤り。

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02

物体が熱を電磁波として放出・吸収する「放射(輻射)」の性質について問うています。

物体の色や材質、温度によって、どの波長のエネルギーをどれくらい吸収・放射するかが異なるという物理的特性を理解しているかがポイントです。

選択肢1. 同一温度の物体間では、物体の放射率と吸収率は等しい。

【解説】この記述は正しいです。

これは「キルヒホッフの法則」と呼ばれます。ある温度で熱平衡状態にあるとき、その物体の放射率(エネルギーを出す割合)と吸収率(取り込む割合)は等しくなります。

選択肢2. 白色プラスターの日射吸収率は、0.1度である。

【解説】この記述は正しいです。

白色プラスター(漆喰など)は、太陽光(短波長放射)を反射しやすいため、日射吸収率は0.1程度と非常に低い値になります。

選択肢3. 常温物体から射出される電磁波は、波長が10μm付近の赤外線が主体である。

【解説】この記述は正しいです。

室内の壁や人体などの常温(300K前後)の物体からは、波長が約10μm付近にピークを持つ「遠赤外線(長波長放射)」が放出されています。

選択肢4. 温度が0°Cの固体表面も、熱放射している。

【解説】この記述は正しいです。

すべての物体は、絶対温度(0K=-273°C)以上であれば、その表面から熱放射を行っています。

したがって、0°C(273 K)の物体も常にエネルギーを放射しています。

選択肢5. 光ったアルミ箔の長波長放射率は、0.9程度である。

【解説】正解です。この記述は誤りです。

光ったアルミ箔などの金属光沢面は、長波長放射(赤外線)を非常によく反射するため、放射率は逆に非常に低く、0.05〜0.1程度となります。

0.9という数値は、アスファルトや木材、コンクリートなどの非金属の放射率に近い値です。

まとめ

アルミニウムのような光沢のある金属は、「熱を反射しやすく、放射しにくい(放射率が低い)」という性質があります。

この特性は、建築物の遮熱材(アルミ遮熱シートなど)として利用されています。

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