問題
内径 0.4 m、深さ 0.4 m の円筒形の反応容器に原料を隙間なく充填し、側面から 110℃で加熱している。反応容器内は十分に撹拌されているので、濃度は均一であり、温度は一様に 30℃ である。
総括伝熱係数（総括熱伝達係数）U が 500 W/(m²·K) であるとき、時間当たりの入熱量 [kJ/h] は、次のどの値に最も近いか。ただし、1 W = 1 J/s とする。
① 126,700 ② 99,500 ③ 72,400 ④ 27,100 ⑤ 23,000
【引用】公益社団法人日本技術士会「過去問題（第一次試験）」ページ内掲載資料（ https://www.engineer.or.jp/c_topics/010/attached/attach_10606_7.pdf、2025年5月9日アクセス）
解答
円筒の側面からの熱伝達を想定する。
容器寸法：内径 d = 0.4 m、高さ h = 0.4 m
温度差：110℃（外）− 30℃（内）= 80 K
総括伝熱係数 U = 500 W/(m²·K)
円筒の側面積 A は、A = π × d × h = π × 0.4 × 0.4 ≒ 0.503 m²
熱量 Q = U × A × ΔT = 500 × 0.503 × 80 ≒ 20,106 W（J/s）
J/s を kJ/h に換算：20,106 × 3.6 = 72,382 kJ/h
選択肢の中で最も近い値は ③ 72,400 である。
答え ③