木材の壁は厚さ 250 mm、面積 4 m² である。両面は 25 °C と -9 °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 = 250 mmA = 4 m²T1 = 25 °CT2 = -9 °C
Q̇ = W
2.やさしい
れんがの壁は厚さ 200 mm、面積 4 m² である。両面は 20 °C と 2 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ を求めよ。
k = 0.72 W/(m·K)L = 200 mmA = 4 m²T1 = 20 °CT2 = 2 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁は石こうボード 250 mm とガラス 75 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 22 °C と -1 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 22 °CT3 = -1 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁は石こうボード 200 mm とガラス 25 mm からなり、面積は 15 m² である。外側の両面は 25 °C と -1 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 25 °CT3 = -1 °C
Ti = °C
5.むずかしい
50 mm のロックウールと 150 mm のコンクリートからなる壁が、20 °C の部屋と -1 °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 10 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 50 mm, k1 = 0.04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -1 °C
Ts = °C
6.むずかしい
200 mm の石こうボードと 25 mm のコンクリートからなる壁が、22 °C の部屋と -15 °C の外気を隔てている。熱伝達率は室内側 10 W/(m²·K)、屋外側 25 W/(m²·K)、壁の面積は 20 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 = 25 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -15 °C
U = W/(m²·K)
解答
- 1. Q̇ = 92.48 W
- 2. Q̇ = 259.2 W
- 3. Q̇ = 148.5 W
- 4. Ti = −0.4369 °C
- 5. Ts = 18.21 °C
- 6. U = 0.7494 W/(m²·K)
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