問題ヒートパイプの熱輸送の原理として、最も適切なものはどれか。
- a密閉した管内の作動液が高温部で蒸発し、低温部で凝縮することで潜熱を運ぶ
- b管内の作動液をポンプで循環させ、顕熱の形だけで熱を高温部から低温部へ運ぶ
- c管内を満たした固体の金属芯の熱伝導だけで高温部から低温部へ熱を運ぶ
- d管内の空気を送風機で強制的に循環させ、対流によって熱を運ぶ
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正解:a. 密閉した管内の作動液が高温部で蒸発し、低温部で凝縮することで潜熱を運ぶ
正解は「密閉した管内の作動液が高温部で蒸発し、低温部で凝縮することで潜熱を運ぶ」。ヒートパイプは真空にした密閉管に少量の作動液を封入したもので、高温部で作動液が蒸発して蒸気が低温部へ移り、そこで凝縮して潜熱を放出し、液は毛細管力や重力で高温部へ戻る。外部動力なしに熱を運べ、廃熱回収に利用される。「管内の作動液をポンプで循環させ、顕熱の形だけで熱を高温部から低温部へ運ぶ」は誤り。ポンプは使わず、運ぶのも顕熱ではなく主に潜熱である。「管内を満たした固体の金属芯の熱伝導だけで高温部から低温部へ熱を運ぶ」は誤り。金属芯の熱伝導だけではなく、作動液の相変化を利用する。「管内の空気を送風機で強制的に循環させ、対流によって熱を運ぶ」は誤り。送風機で空気を循環させる構造ではない。
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