第37回 臨床工学技士国家試験 午後 第84問
医用機械工学第37回午後
第37回 臨床工学技士国家試験 午後 第84問（医用機械工学）の正答は 3 です。長さ L、断面積 A、熱伝導率 k の物体を面 a→b へ t 秒間に伝わる熱量 Q は、フーリエの熱伝導の式
問題
図のような長さL、断面積A、熱伝導率k の物体において、面a の温度が i1、面b の温度がi2 である。t 秒間に移動する熱量Q と反比例するのはどれか。 ただし、熱量は面a から面b へのみ移動する。
- 1. A
- 2. t
- 3. L ✓
- 4. k
- 5. i1 - i2
正答：3番
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解説
■ 正答：3番 — L
長さ L、断面積 A、熱伝導率 k の物体を面 a→b へ t 秒間に伝わる熱量 Q は、フーリエの熱伝導の式
Q ＝ k・A・(θ1 − θ2)・t ／ L
で表される。この中で Q と反比例するのは分母の L（長さ・厚さ）。よって3番が正答。
【各選択肢の解説】
1. A（断面積）
❌ 誤り。分子にあり Q に比例する。
❌ 誤り。分子にあり Q に比例する。
2. t（時間）
❌ 誤り。分子にあり Q に比例する。
❌ 誤り。分子にあり Q に比例する。
3. L（長さ）
✅ 正しい。分母にあり、L が大きいほど熱量は小さくなる＝反比例。
✅ 正しい。分母にあり、L が大きいほど熱量は小さくなる＝反比例。
4. k（熱伝導率）
❌ 誤り。分子にあり Q に比例する。
❌ 誤り。分子にあり Q に比例する。
5. θ1 − θ2（温度差）
❌ 誤り。分子にあり Q に比例する。
❌ 誤り。分子にあり Q に比例する。
【試験対策ポイント】
フーリエの法則：Q ＝ kA(θ1−θ2)t／L。熱流量は「熱伝導率・断面積・温度差・時間に比例」「厚さ（距離）に反比例」。熱抵抗 R＝L/(kA) で考えると、厚いほど・面積が小さいほど・伝導率が低いほど熱は伝わりにくい。断熱・加温加湿の理解の基礎。
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