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技術士第一次試験 専門科目機械部門 H28

問題 27 / 35

出典: 平成28年度技術士第一次試験問題[専門科目機械部門] III-27

外径ri，長さLの金属円管を保温のため熱伝導率kの断熱材で覆った。断熱材の内径はri，外径はroとする。断熱材外表面から外気への熱伝達率をhとするとき，周囲への熱損失Qを求める式として，最も適切なものはどれか。なお，金属円管外表面温度と断熱材内表面温度は，ともにTiであり，外気温度はT∞とする。ただし，対数は自然対数とする。

①Q=2πL(Ti−T∞)(ro+ri)/(2k)+1/hQ=\frac{2\pi L(T_i-T_\infty)}{(r_o+r_i)/(2k)+1/h}
②Q=2πL(Ti−T∞)(ro−ri)/k+1/hQ=\frac{2\pi L(T_i-T_\infty)}{(r_o-r_i)/k+1/h}
③Q=2πL(Ti−T∞)(1/k)((ro+ri)/2)+1/(hro)Q=\frac{2\pi L(T_i-T_\infty)}{(1/k)((r_o+r_i)/2)+1/(hr_o)}
④Q=2πL(Ti−T∞)(1/h)log⁡(ro/ri)+1/(kro)Q=\frac{2\pi L(T_i-T_\infty)}{(1/h)\log(r_o/r_i)+1/(kr_o)}
⑤Q=2πL(Ti−T∞)(1/k)log⁡(ro/ri)+1/(hro)Q=\frac{2\pi L(T_i-T_\infty)}{(1/k)\log(r_o/r_i)+1/(hr_o)}

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