れんがの壁は厚さ 250 mm、面積 4 m² である。両面は 21 °C と 3 °C に保たれている。 壁を通る熱流束 q″ を求めよ。
解答つき熱伝導ワークシート
1.やさしい
k = 0.72 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T1 = 21 °CT2 = 3 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
木材の壁は厚さ 20 mm、面積 10 m² である。両面は 17 °C と 6 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ を求めよ。
k = 0.17 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 17 °CT2 = 6 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁は木材 50 mm とコンクリート 25 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 16 °C と 7 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 50 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 16 °CT3 = 7 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁は石こうボード 250 mm とコンクリート 50 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 21 °C と -7 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 21 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
5.むずかしい
150 mm のガラスと 150 mm のコンクリートからなる壁が、22 °C の部屋と -13 °C の外気を隔てている。熱伝達率は室内側 7.7 W/(m²·K)、屋外側 30 W/(m²·K)、壁の面積は 6 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 150 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -13 °C
Ts = °C
6.むずかしい
150 mm の石こうボードと 75 mm の木材からなる壁が、20 °C の部屋と 3 °C の外気を隔てている。熱伝達率は室内側 8 W/(m²·K)、屋外側 20 W/(m²·K)、壁の面積は 4 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 150 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 3 °C
Ts = °C
解答
- 1. q″ = 51.84 W/m²
- 2. Q̇ = 935 W
- 3. Q̇ = 288.5 W
- 4. Ti = −6.336 °C
- 5. Ts = 11.34 °C
- 6. Ts = 18.58 °C
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