国家公務員総合職（化学・生物・薬学）H26年 問39解説

　問 題　　　　　

図Ⅰのような、熱伝導度 k の十分に長い円筒壁の定常熱伝導について考える。円筒壁の内半径をr₁、外半径を r₂、内表面の温度を T₁、外表面の温度を T₂ （T₁ > T₂）とし、単位長さ当たりの内壁の面積を A₁、外壁の面積を A₂ とする。また図 A、B、C は円筒壁の半径 r 方向の温度分布の概略図である。この円筒壁における単位時間当たりの伝熱量 Qr を表す式と温度分布の概略図の組合せとして最も妥当なのはどれか。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

円筒壁だから log が入ってたな、ぐらいで、Qr について 正解を 4 or 5 に絞れるとよいと思います。

また、温度分布は対数曲線になるのですが、概略図について、図Ⅰのイメージを例えば地球における地殻とマグマと考えるとわかりやすいのではないでしょうか。地殻側（T₂ 側、低温側）の付近は少し掘り下げてもほとんど温度は変わらない、すなわち、T₂ に近い方が、温度変化が緩やかな曲線が正解です。すると 図 A が妥当です。

以上より、正解は 4 です。