木材の壁は厚さ 10 mm、面積 6 m² である。両面は 21 °C と 10 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ を求めよ。
解答つき熱伝導ワークシート
1.やさしい
k = 0.17 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 21 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
2.やさしい
ガラスの壁は厚さ 150 mm、面積 15 m² である。両面は 23 °C と -7 °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 = 150 mmA = 15 m²T1 = 23 °CT2 = -7 °C
q″ = W/m²
3.ふつう
壁は発泡ポリスチレン 100 mm と石こうボード 150 mm からなり、面積は 6 m² である。外側の両面は 19 °C と -10 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 19 °CT3 = -10 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁はガラス 100 mm と発泡ポリスチレン 25 mm からなり、面積は 12 m² である。外側の両面は 24 °C と 6 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 24 °CT3 = 6 °C
Q̇ = W
5.むずかしい
150 mm のれんがと 25 mm のコンクリートからなる壁が、21 °C の部屋と -4 °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 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 = 150 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -4 °C
Ts = °C
6.むずかしい
100 mm のガラスと 50 mm のロックウールからなる壁が、20 °C の部屋と -11 °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 15 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
Ts = °C
解答
- 1. Q̇ = 1122 W
- 2. q″ = 192 W/m²
- 3. Q̇ = 46.53 W
- 4. Q̇ = 263.9 W
- 5. Ts = 13.01 °C
- 6. Ts = 17.36 °C
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