建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第52回(令和4年度(2022年))
問49 (空気環境の調整 問49)
問題文
床と天井を含む壁材料の熱貫流抵抗を0.4(m2・K)/W、隙間換気は無視できるとし、外気温度が10°Cの条件下で内部を1,620Wで加熱した。
十分に時間が経過した後の室内空気温度として、最も適当なものは次のうちどれか。
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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52回(令和4年度(2022年)) 問49(空気環境の調整 問49) (訂正依頼・報告はこちら)
床と天井を含む壁材料の熱貫流抵抗を0.4(m2・K)/W、隙間換気は無視できるとし、外気温度が10°Cの条件下で内部を1,620Wで加熱した。
十分に時間が経過した後の室内空気温度として、最も適当なものは次のうちどれか。
- 12°C
- 22°C
- 28°C
- 32°C
- 40°C
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この過去問の解説 (2件)
01
貫流熱流と熱貫流抵抗との関係式を使って解きます。
q=Θ/R[W/m2]
・q=単位面積あたりの貫流熱流[W/m2]
・Θ=壁面内外の温度差[K]
・R=熱貫流抵抗[(m2・K)/W]
単位面積あたりの貫流熱流[W/m2]は全体の貫流熱流1620[W]を
立方体の表面積54[m2](=3m×3m×6面)で割り、
外気温度10℃をΘ2、時間経過後の温度をΘ1とすると
以下の式になります。
Θ1ーΘ2=(1620/54)×0.4
Θ1=(1620/54)×0.4-10
=22[℃ ]
となります。
正解です。
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02
正解は、「22°C」です。
この問題は、熱平衡計算と建築物の熱特性に関するものです。
室内温度は、加熱量と外気への熱損失のバランスで決まります。
熱損失は、壁の熱貫流率(U値)、表面積、温度差に比例します。
ここでは、立方体の室の表面積は6面×(3m)²=54m²、熱貫流率は1/0.4=2.5W/(m²·K)です。
熱損失量は U×A×ΔT で表され、加熱量1,620Wと釣り合う温度差を求めると、
ΔT=12°C、外気温10°Cに加えると、室温は約22°Cとなります。
誤りです。12°Cの場合、温度差は2°Cとなり、
熱損失量は2.5×54×2=270Wとなります。
正しいです。外気温との差は約12°Cで、
熱損失量は U×A×ΔT=2.5×54×12=1,620Wとなり、
加熱量と同じになります。
誤りです。28°Cの場合、温度差は18°Cとなり、
熱損失量は2.5×54×18=2,430Wとなります。
誤りです。32°Cの場合、温度差は22°Cとなり、
熱損失量は2.5×54×22=2,970Wとなります。
誤りです。40°Cの場合、温度差は30°Cとなり、
熱損失量は2.5×54×30=4,050Wとなります。
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