ガラスの壁は厚さ 100 mm、面積 15 m² である。両面は 16 °C と -9 °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 = 0.96 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 16 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
木材の壁は厚さ 150 mm、面積 8 m² である。両面は 22 °C と 4 °C に保たれている。 壁を通る熱流束 q″ を求めよ。
k = 0.17 W/(m·K)L = 150 mmA = 8 m²T1 = 22 °CT2 = 4 °C
q″ = W/m²
3.ふつう
壁は石こうボード 100 mm と木材 75 mm からなり、面積は 15 m² である。外側の両面は 22 °C と -5 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 22 °CT3 = -5 °C
Ti = °C
4.ふつう
壁はガラス 200 mm と木材 150 mm からなり、面積は 8 m² である。外側の両面は 21 °C と -11 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 21 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
5.むずかしい
250 mm の発泡ポリスチレンと 150 mm の石こうボードからなる壁が、21 °C の部屋と -9 °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 20 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 0.035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -9 °C
Ts = °C
6.むずかしい
200 mm の木材と 75 mm の石こうボードからなる壁が、21 °C の部屋と -8 °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 20 W/(m²·K)、壁の面積は 15 m² である。 壁の熱通過率 U を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -8 °C
U = W/(m²·K)
解答
- 1. q″ = 240 W/m²
- 2. q″ = 20.4 W/m²
- 3. Ti = 6.571 °C
- 4. Ti = 14.89 °C
- 5. Ts = 20.52 °C
- 6. U = 0.5563 W/(m²·K)
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