MEカコモン臨床工学技士国家試験 過去問・解説

第39回 臨床工学技士国家試験 午前 第87問

医用機械工学第39回午前

第39回 臨床工学技士国家試験 午前 第87問(医用機械工学)の正答は 3 です。フーリエの熱伝導:Q=k・A・(ΔT/L)・t。

問題
断面積が10 cm2、厚みが1 mm の生体組織を1 分間に伝導する熱量[J]は どれか。 ただし、組織の両面の温度差は5 ℃、熱伝導率は5 # 10 -3 J/(cm・s・℃)とする。
  1. 1. 2.5
  2. 2. 25
  3. 3. 150
  4. 4. 250
  5. 5. 1,500

正答:3番

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解説
■ 正答:3番 — 150

フーリエの熱伝導:Q=k・A・(ΔT/L)・t。代入すると150 J。正答は3。


【各選択肢の解説】

計算(伝導熱量 Q = k・A・ΔT・t / L):

  • 熱伝導率 k = 5×10⁻³ J/(cm·s·℃)
  • 断面積 A = 10 cm²
  • 温度差 ΔT = 5 ℃
  • 厚み L = 1 mm = 0.1 cm
  • 時間 t = 1分 = 60 s
Q = 5×10⁻³ × 10 × (5 ÷ 0.1) × 60 = 5×10⁻³ × 10 × 50 × 60 = 150 J

1. 2.5
❌ 誤り。
2. 25
❌ 誤り。
3. 150
✅ 正しい。
4. 250
❌ 誤り。
5. 1,500
❌ 誤り(いずれも単位換算・時間換算の誤り)。

【試験対策ポイント】

フーリエの熱伝導の法則:Q = k・A・(ΔT/L)・t

  • 熱流量は温度差・断面積・時間に比例、厚み(距離)に反比例
  • 単位換算:mm→cm(÷10)・分→秒(×60)を最初に処理
  • 熱伝導率kの単位からどの量を掛けるか逆算できる(次元解析)。
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