建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第50回(令和2年度(2020年))
問78 (空気環境の調整 問78)
問題文
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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50回(令和2年度(2020年)) 問78(空気環境の調整 問78) (訂正依頼・報告はこちら)
- サーミスタ温度計は、電気抵抗式温度計の一種である。
- 熱線風速計には、定電圧式と定温度式がある。
- 気流の測定法としては、球体部の冷却力と気流との関係を利用する方法がある。
- グローブ温度計の値は、平均放射温度(MRT)の2乗に比例する関係にある。
- 相対湿度の測定には、乾湿球温度から水蒸気圧を求める方法がある。
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この過去問の解説 (2件)
01
グローブ温度計の値は、平均放射温度(MRT)の2乗に比例する関係にある。
グローブ温度計で得られた値は、放射と対流の両方を受けた球の表面温度です。平均放射温度を求める式には球温度の4乗項が含まれるため、2乗に比例すると言い切るのは誤りです。よって、この記述が最も不適当です。
サーミスタ温度計は、温度によって抵抗値が変わる素子(サーミスタ)を利用して温度を測ります。抵抗変化を電気信号に換える方式なので電気抵抗式温度計の一種です。
熱線風速計には、一定電圧で加熱する定電圧式と、センサの温度を一定に保つ定温度式があります。どちらも細い金属線を加熱し、冷却される具合から風速を求めます。
気流の測定方法の一つに、球形の温度計やカタ温度計を温めておき、その冷え方と風速を対応づけて調べる手法があります。球体の冷却力と気流の強さの関係を利用するものです。
グローブ温度計については前述のとおり、平均放射温度と単純な2乗比例関係はありません。放射熱交換は4乗則(ステファン・ボルツマンの法則)で表されるため、球温度からMRTを計算するときも4乗項が含まれます。
相対湿度を知る基本的な方法として、乾球温度と湿球温度の差から水蒸気圧を求め、そこから飽和水蒸気圧に対する比を計算する手順があります。乾湿計を使う昔ながらのやり方です。
温熱環境要素の測定では、それぞれの機器がどの物理量を基に測定原理を成り立たせているかが大切です。特に放射を扱うときは4乗則が関わる点を押さえておくと、関連する計算式の理解が深まります。
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02
この問題で覚えておくポイントは以下の通りです。グローブ温度計は平均放射温度(MRT)の推定に使われる測定器ですが、放射熱の理論ではステファン・ボルツマン則により放射量は絶対温度の「4乗」に比例します。
正しいです。
サーミスタは、温度変化に対して電気抵抗が大きく変化する半導体素子を使った温度計です。電気抵抗式温度計の一種であり、高感度で小型のため建築環境測定にも広く利用されます。
正しいです。
熱線風速計は、通電により加熱された細線(熱線)が気流によって冷却される特性を利用した風速計です。熱線に一定電圧をかけて冷却量から風速を推定する「定電圧式」と、熱線温度を一定に保つために必要な電流量から風速を推定する「定温度式」があります。
正しいです。
これはカタ温度計の原理を指しています。球体または円筒状の感部が一定温度から冷却される時間を計ることで、気流速度と温熱感を総合した「カタ値」として気流を評価する方法です。
誤りです。
放射熱に関する理論では、物体から放射されるエネルギーは絶対温度の「4乗」に比例します。グローブ温度計で測定されるグローブ温度とMRTとの関係もこの4乗則に基づく式で表されます。「2乗」という記述は誤りです。
正しいです。
乾球温度と湿球温度の差(湿球降下)から空気中の水蒸気圧を算出し、飽和水蒸気圧と比較することで相対湿度を求める方法です。アスマン通風乾湿計などがこの原理を応用した測定器として代表的です。
温熱環境要素の測定に関しては、各測定器の動作原理と測定対象を整理することが重要です。グローブ温度計はMRT推定に使われ、放射熱は絶対温度の4乗に比例するという点は頻出ですので必ず押さえておきましょう。
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