ガラスの壁は厚さ 200 mm、面積 4 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。
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 = 200 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = 4 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
ガラスの壁は厚さ 100 mm、面積 10 m² である。両面は 17 °C と -14 °C に保たれている。 壁を通る熱流束 q″ を求めよ。
k = 0.96 W/(m·K)L = 100 mmA = 10 m²T1 = 17 °CT2 = -14 °C
q″ = W/m²
3.ふつう
壁はガラス 100 mm とれんが 150 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 24 °C と -10 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 24 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
4.ふつう
壁は石こうボード 100 mm とロックウール 100 mm からなり、面積は 15 m² である。外側の両面は 17 °C と -1 °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 = 100 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 17 °CT3 = -1 °C
Ti = °C
5.むずかしい
250 mm の発泡ポリスチレンと 50 mm のコンクリートからなる壁が、21 °C の部屋と 5 °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 25 W/(m²·K)、壁の面積は 12 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 = 50 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 5 °C
Ts = °C
6.むずかしい
100 mm のロックウールと 150 mm の発泡ポリスチレンからなる壁が、21 °C の部屋と -15 °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 10 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -15 °C
Ts = °C
解答
- 1. q″ = 86.4 W/m²
- 2. q″ = 297.6 W/m²
- 3. Ti = 12.67 °C
- 4. Ti = 13.57 °C
- 5. Ts = 20.72 °C
- 6. Ts = 20.33 °C
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